Прочностный анализ необходим для расчет отдельных элементов конструкции, испытывающих значительные деформации. Фото с сайта: www.arbuild.ru

Что бы мы ни проектировали, всегда возникает проблема расчета материала или конструкции на прочность. Для того чтобы рассчитать нагрузку, любое действие или конструкцию, требуется алгоритм, который решал бы прочностные задачи. Сейчас мировой рынок подобных «решателей» оценивается примерно 2,3 млрд долл.

Все используемые сейчас в России универсальные промышленные прочностные системы инженерного компьютерного анализа CAE – западные. Этот факт создает определенную зависимость российских разработчиков от западных производителей инженерного программного обеспечения.

По сообщению издания «РБК Daily», специалисты механико-математического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова разработали уникальный программный пакет прочностного анализа «Фидесис» для инженерного компьютерного анализа. Он будет востребован, прежде всего, в тех отраслях, где необходим расчет отдельных элементов конструкции, которые испытывают значительные деформации, а в процессе эксплуатации изменяются свойства материала, например, при твердотельных фазовых превращениях в нанопленках можно производить расчеты изделий из наноматериалов. С этой же целью он может быть широко применим в резинотехнической и шинной промышленности, а также в медицине – при прочностном анализе биоматериалов.

Существующие западные пакеты имеют определенные изъяны. Например, они не позволяют проектировщику рассматривать при больших деформациях так называемые обратные задачи. «Если объяснять просто, то когда форма какого-то элемента конструкции известна после заданной нагрузи, то есть когда вы видите результат, надо спроектировать, что именно произошло с материалом или конструкцией.

«Существующие разработки не могут просчитать подобную задачу даже после однократного воздействия, не говоря уже о расчете нагрузки тела в несколько этапов», – поясняет один из главных разработчиков проекта, преподаватель мехмата МГУ Анатолий Вершинин. Кроме того, в большинстве западных программных пакетов использован только один метод – конечного элемента, поэтому относительно невысока точность и производительность в динамических задачах.

«Главное отличие нашего метода от западного в том, что у нас два расчетных ядра. Кроме того, мы используем один из лучших в мире генераторов расчетных сеток, разработанный в Институте вычислительной математики РАН под руководством профессора Василевского, что также значительно повышает точность и производительность расчетов. И наконец, мы сразу заложили возможность решать сверхбольшие задачи», – поясняет университетский ученый.

«Мы хотим выйти со временем на этот рынок, поскольку у нас есть определенные преимущества, связанные с новыми методами, – не потому, что существующие пакеты хуже проработаны, а потому, что они возникли раньше и еще не вошли в научную практику и не апробировались в ней. Мы пишем новый программный код», – объясняет Анатолий Вершинин. Пакет прочностного анализа «Фидесис», по его словам, это в своем роде уникальный для России проект, который может сделать отечественный рынок подобных расчетов независимым от западных производителей.