Центр Национальной технологической инициативы «Новые производственные технологии» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого: Разработка подходов к цифровой сертификации на основе виртуальных испытаний (часть 2). Этап 2

Книга 1: Объект исследования и разработки – конструкция авиационного пассажирского блока кресел, реализованная посредством цифровой платформы виртуальной разработки и испытаний на основе инжинирингового программного обеспечения с использованием технологии цифровых двойников. Цель работы – разработка виртуальных испытательных стендов для проведения статических и динамических испытаний авиационного пассажирского блока кресел в соответствии с требованиями авиационных правил АП-25.561, АП-25.562 в единой цифровой платформе CML-Bench™. Основной метод выполнения работы – современные методы автоматизированного проектирования, современные численные методы, современные компьютерные технологии. Книга 2: Объект исследования и разработки – математические модели конструкции экипажной части. Цель части НИР согласно календарному плану – доработка подходов к цифровой сертификации для применения в области железнодорожного транспорта. В рамках поставленной цели ведется доработка методик виртуальных испытаний, разработка математических моделей в виде программных блоков с открытым исходным кодом, и их интеграция с инструментальным программным средством – Платформой виртуальной разработки и испытаний – с формированием матрицы целевых показателей и ограничений, а также доработка подхода к цифровой сертификации изделий. В частности, проводится: описание методики виртуальных испытаний по определению вписывания в габарит экипажной части 1-Т колесной пары; описание методики виртуальных испытаний по определению вписывания в габарит экипажной части 1-Т буксовых узлов; описание методики виртуальных испытаний по определению вписывания в габарит экипажной части 1-Т редуктора; описание методики виртуальных испытаний по определению вписывания в габарит экипажной части 1-Т рамы тележки; описание методики виртуальных испытаний по определению вписывания в габарит экипажной части 1-Т промежуточной рамы; описание методики виртуальных испытаний по определению показателей прочности оси для колесной пары; описание методики виртуальных испытаний по определению расчетного ресурса подшипников; разработка математической модели по определению габаритов экипажной части на программном обеспечении с открытым исходным кодом; разработка математической модели по определению показателей прочности оси для колесной пары на программном обеспечении с открытым исходным кодом; разработка математической модели по определению расчетного ресурса подшипников на программное обеспечение с открытым исходным кодом; интеграция математических моделей с платформой виртуальной разработки и испытаний, для проведения виртуальных испытаний и формирования матрицы требований; доработка подхода к цифровой сертификации с использованием платформы виртуальной разработки и испытаний. Основной метод выполнения работы – современные методы автоматизированного проектирования и мультидисциплинарные наукоемкие компьютерные технологии мирового уровня на основе современных теоретических положений механики деформируемого твердого тела. Книга 3: Целью исследования, представленного в настоящем Отчёте, является доработка подходов к цифровой сертификации для применения в судостроении. В ходе выполнения исследования решены следующие задачи: Выполнено расчётное обоснование прочности корпуса судна катамаранного типа, усиленного пространственно-стержневым каркасом из углепластиковых ровингов; На основе многовариантных расчётов прочности разработаны пути доработки корпуса судна, направленной на уменьшение массы корпусных конструкций, изготовленных методом вакуумной инфузии; Выполнена серия поверочных расчётов доработанной конструкции корпуса; Определены направления доработки подходов к цифровой сертификации разработанной конструкции корпуса по результатам расчётного обоснования прочности. Объектом исследования является корпус судна катамаранного типа. При выполнении расчётов напряженно-деформированного состояния использована система конечно-элементного анализа ANSYS. Книга 4: Объектом исследования является численное моделирование фланцевых соединений. Целью работы является разработка методики численного моделирования фланцевых соединений технологического оборудования газоперерабатывающего завода для дальнейшего формирования требований к цифровой сертификации техники. Предполагается, что результаты численного анализа, приведенные в данном отчете, позволят выбрать и настроить КИА, подготовить программы и методики испытаний фланцевых соединения с целью валидации предложенных подходов и разработанных методик расчета фланцевых технологического оборудования газоперерабатывающего завода. Проводится многовариантное численное моделирование контактного взаимодействия во фланцевом соединении при эксплуатационных нагрузках с использованием МКЭ. Книга 5: Объектом исследования являются отдельные подсистемы и автомобиль в сборе. Целью работы является разработка виртуальных испытательных полигонов и виртуальных испытательных стендов в части автомобилестроения для дальнейшего формирования требований к цифровой сертификации техники. В основе постановки и выполнения работы – использование современных методов компьютерного моделирования создание виртуальных испытательных полигонов для испытания цифровых двойников отдельных узлов и автомобиля в целом. В результате работы получены следующие результаты: 1. Разработан подход к виртуальным испытаниям отдельных узлов и автомобиля в целом для формирования требований к последующей сертификации техники. 2. Разработаны виртуальные испытательные полигоны и виртуальные испытательные стенды для расчета отдельных узлов и автомобиля в целом в части пассивной безопасности, жесткостных и частотных характеристик, эксплуатационных нагрузок.  Книга 6: Цель работы: адаптация под отраслевые требования методов и средств автоматизации проектирования для инжиниринга цифровых, аналоговых и цифро-аналоговых устройств. Результаты выполнения этапа НИОКР: 1) Описаны подходы к реализации инжиниринга новых цифровых и цифро-аналоговых устройств в различных отраслях экономики, в том числе при создании экспериментальных научных установок и аппаратно-программного комплекса автоматизированной оценки степени адгезии битума к щебням различной природы; 2) Выполнена апробация подходов к реализации реверсивного инжиниринга цифровых, аналоговых и цифро-аналоговых устройств в различных отраслях экономики, в том числе в транспортных системах и в системах связи.