Разработка и тестирование прототипа программной библиотеки для расчета свойств веществ и конструкционных материалов (заключительный)

Цель работы отчетного периода Разработать и провести тестирование прототипа программной библиотеки для расчета свойств веществ и конструкционных материалов. Результаты работы В ходе двух этапов НИР в соответствии с Календарным планом выполнены следующие работы. Разработана архитектура прототипа программной библиотеки, основанная на принципах объектно-ориентированного подхода (ООП), включающая в себя основные классы обобщающие известные формуляции уравнений состояния (УРС, основанные на уравнении Гельмгольца, обобщенной энергии Гиббса, идеального газа, Редлиха-Квонга, Ван-дер-Ваальса и др.) для расчета свойств веществ. Запрограммированы алгоритмы расчета теплофизических и транспортных свойств смесей веществ на основе апробированных в инженерной практике подходов. Технически реализованы расчет реальных свойств различных веществ (18 шт). Созданы необходимые валидационные тесты. Разработана веб-версия созданного прототипа библиотеки. Разработаны и технически внедрены алгоритмы расчета свойств многофазных смесей веществ. Разработаны и технически внедрены алгоритмы добавления пользовательских веществ. Разработан интерфейс для прототипа программной библиотеки. Технически внедрен функционал для расчета свойств смесей веществ в веб версию библиотеки; Проведено тестирование прототипа программной библиотеки для расчета свойств веществ и конструкционных материалов. Основные технико-эксплуатационные характеристики Созданный прототип С++ библиотеки производит расчет основных термодинамических свойств и их производных, транспортных свойств 14-ти веществ в более чем 3-х режимах ввода независимых параметров. Осуществляется валидация вычислений путем автотестов реализующих сравнение с опорными справочными данными. Осуществляется расчет свойств смесей веществ в различных приближениях. Прототип обладает кросс-платформенностью (Windows, Linux, MacOs) и гибким API. Реализован и описан алгоритм наполнения библиотеки пользовательскими веществами. Реализован графический интерфейс калькулятора свойств, веб-интерфейс. Осуществляется расчет двухфазных сред. Для воды реализован расчет в трех агрегатных состояниях. Расчеты производятся с арифметической точностью не менее 3-х значащих цифр. Локализация прототипа выполнена на 2 языка (русский и английский). Выводимые данные представляются с размерностями (для размерных величин), выводятся в копируемые таблицы и на графики. Область применения продукта Проведение научных и инженерных расчетов в машиностроении, энергетике, нефтегазовой и других отраслях, использование в качестве модуля расчета свойств в прикладных CAE-пакетах. Экономическая значимость работы Проведение работы позволило значительно расширить возможности созданного прототипа библиотеки и приблизить его к успешному выходу на рынок целевого сегмента потребителей. Прогнозные предположения о развитии объекта исследования Дальнейшее развитие работ будет проводиться с опорой на достигнутые характеристики в направлении расширения (наполнения) различными веществами (под целевой сегмент потребителей), развития расчетов многокомпонентных многофазных смесей, а также внедрения продукта в прикладные CAE-пакеты. Объекты интеллектуальной собственности, полученные в результате выполнения работы REAL SUBSTANCE PROPERTIES CORE Коновалов И.А., Баринов А.А., Костырко Е.Ф., Борисова Н.К., Паринова П.А. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2025614954, 27.02.2025. Заявка № 2025613599 от 27.02.2025. Оценка исполнителем успешности выполнения работ в соответствии с Техническим заданием и Календарным планом Согласно оценке исполнителя, все запланированные работы НИР выполнены в полном объеме и внедрены в актуальную версию разрабатываемой библиотеки RSP.