Данный исследовательский проект посвящен изучению усталости металлов в контексте авиастроения, с акцентом на взаимосвязь микроскопических процессов, таких как движение дислокаций, и макроскопических проявлений усталостного разрушения. Проект предполагает комплексный анализ, включающий как теоретические основы физики твердого тела и механики разрушения, так и практическое моделирование и разработку прототипов цифровых двойников. Основная задача - создание моделей, способных предсказывать срок службы металлических компонентов самолетов с высокой точностью, что позволит оптимизировать процессы технического обслуживания и повысить безопасность полетов. Исследование будет сфокусировано на анализе различных типов нагрузок, воздействующих на детали самолетов, и их влиянии на формирование и распространение усталостных трещин. Особое внимание будет уделено разработке алгоритмов для цифровых двойников, способных в реальном времени отслеживать состояние компонентов и прогнозировать их остаточный ресурс. В рамках проекта планируется использовать современные методы численного моделирования, такие как метод конечных элементов (МКЭ) и методы молекулярной динамики, для детального изучения процессов усталости на микро- и макроуровнях. Полученные результаты будут верифицированы экспериментальными исследованиями на реальных образцах материалов, используемых в авиастроении. Проект направлен на создание инновационных подходов к оценке долговечности металлических конструкций в авиации.
Проект направлен на разработку цифровых двойников для прогнозирования усталостной прочности металлических компонентов самолетов на основе анализа физики дислокаций. Это позволит повысить безопасность полетов и оптимизировать процессы технического обслуживания.
Конечным продуктом проекта станет программный комплекс, реализующий цифровые двойники для оценки усталостной прочности авиационных материалов. Этот комплекс будет интегрирован в системы управления жизненным циклом самолетов.
Существующие методы оценки усталости металлов часто не учитывают микроскопические процессы, что приводит к неточностям в прогнозах. Необходимость в более точных и надежных методах оценки усталости становится все более актуальной в авиастроении.
Актуальность проекта обусловлена необходимостью повышения безопасности полетов и снижения эксплуатационных расходов в авиационной отрасли. Разработка цифровых двойников для оценки усталости металлов является важным шагом к достижению этих целей.
Цель проекта - разработать и верифицировать цифровые двойники, способные точно предсказывать усталостную прочность металлических компонентов самолетов. Это позволит оптимизировать процессы технического обслуживания и повысить безопасность полетов.
Проект ориентирован на студентов, аспирантов и исследователей, специализирующихся в области материаловедения, механики разрушения и авиастроения. Результаты проекта будут интересны инженерам, занимающимся проектированием и эксплуатацией летательных аппаратов.
Для реализации проекта потребуются вычислительные ресурсы, программное обеспечение для моделирования, лабораторное оборудование для проведения механических испытаний и доступ к библиотеке научной литературы.
Отвечает за общее руководство проектом, координацию работы команды, формирование бюджета и отчетность. Осуществляет контроль за выполнением поставленных задач и сроками реализации проекта, а также отвечает за его научную и техническую обоснованность. Обеспечивает связь с научными организациями и потенциальными заказчиками.
Занимается проведением теоретических исследований, анализом данных и разработкой математических моделей. Отвечает за подбор литературы, подготовку научных публикаций и участие в конференциях. Осуществляет взаимодействие с другими участниками проекта и консультирует их по вопросам, связанным с физикой дислокаций и механикой разрушения.
Отвечает за разработку и реализацию численных моделей с использованием метода конечных элементов (МКЭ) и других методов моделирования. Проводит анализ результатов моделирования, интерпретирует полученные данные и предлагает усовершенствования моделей. Обеспечивает корректность и эффективность работы программного обеспечения, используемого в проекте.
Проводит экспериментальные исследования усталостной прочности материалов, используя соответствующее лабораторное оборудование. Отвечает за подготовку образцов, настройку испытательных стендов и обработку результатов экспериментов. Осуществляет верификацию численных моделей на основе экспериментальных данных и предлагает корректировки.
Выполнил: ФИО
Руководитель: ФИО
