Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки в рамках реализации нацпроекта «Наука и университеты».
Современная металлообработка давлением вызывает значительную трансформацию внутренней структуры материалов, что напрямую влияет на их характеристики. Создание точных математических моделей этих преобразований открывает новые горизонты в проектировании высококачественных изделий с заданными свойствами, минимизируя вероятность производственного брака.
Специалисты Пермского Политеха совершили прорыв в области математического моделирования, разработав инновационную многоуровневую модель описания металлообработки давлением. Их революционный подход существенно оптимизирует вычислительный процесс, сокращая количество итераций алгоритма и значительно ускоряя расчеты.
«Металлообработка давлением представляет собой комплексный технологический процесс. Вместо традиционных моделей, учитывающих упругие, пластические и вязкие характеристики, мы предлагаем инновационную упругопластическую модель, специально оптимизированную для процессов обработки металлов давлением. Наша разработка позволяет выполнять расчеты с увеличенным временным шагом, что существенно экономит вычислительные ресурсы при решении практических задач», – объясняет Павел Гладких, магистрант второго курса кафедры «Математическое моделирование систем и процессов» ПНИПУ.
«В процессе разработки мы успешно преодолели проблему неопределенности выбора переменных, которая могла негативно влиять на точность вычислений. Наш инновационный вычислительный метод позволил физически корректно устранить эту неопределенность, что открывает широкие возможности для практического применения подобных моделей. Мы успешно протестировали алгоритм на примере деформации монокристаллического алюминиевого образца. Этот материал активно используется в оптической промышленности для создания лазерных матриц, специальных окон и элементов, работающих с высокоинтенсивным излучением», – рассказывает Петр Трусов, профессор кафедры «Математическое моделирование систем и процессов» ПНИПУ, доктор физико-математических наук.
Данная научная разработка пермских ученых открывает новые возможности для быстрого и точного прогнозирования структурных изменений и свойств металлов в процессе обработки. Это достижение имеет особую ценность для ускоренного проектирования функциональных материалов и изделий с заданными характеристиками.
Источник: naked-science.ru
