На цифровую платформу по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®, разработанную Санкт-Петербургским политехническим университетом Петра Великого, интегрирован пакет программ инженерного анализа «ЛОГОС». Интеграция позволит расширить функциональные возможности применения обоих продуктов на рынке отечественного программного обеспечения для математического, компьютерного и суперкомпьютерного моделирования сложных изделий и физико-механических процессов.
«ЛОГОС» – линейка цифровых продуктов для математического моделирования и инженерного анализа, относится к программному обеспечению класса САЕ (Computer-Aided Engineering). «ЛОГОС» создан на основе многолетних разработок Госкорпорации «Росатом», которые с 2009 года проводит ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ». С помощью продуктов «ЛОГОС» инженеры могут моделировать процессы гидрогазодинамики, распространения тепла в твердом теле, тепловой конвекции, переноса излучения, решать линейные и нелинейные задачи механики деформируемого твердого тела, определять поля деформаций и напряжений (напряженно-деформированное состояние), исследовать вопросы прочности и механики разрушения конструкций, а также взаимодействие физико-механических процессов и изделий между собой (решение мультидисциплинарных задач). «ЛОГОС» включен в Единый реестр российского программного обеспечения и баз данных для ЭВМ Минцифры России и применяется в высокотехнологичных отраслях, включая авиастроение, судостроение, тяжелое машиностроение, ракетно-космическую отрасль, энергетику / атомную энергетику, сферу промышленного строительства и пр.
- «Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench® уже используется рядом отечественных предприятий высокотехнологичной промышленности и вузов для проведения цифровых испытаний, в процессе разработки и оптимизации сложных изделий и конструкций, для разработки цифровых двойников изделий.
- Интеграция с таким широко распространенным, и в то же время многофункциональным программным комплексом, как «ЛОГОС», позволит пользователям обоих продуктов повысить качество и скорость расчетов благодаря бесшовной передаче и управлению цифровыми моделями и данными, созданными с помощью модулей платформы «ЛОГОС».
- Кроме того, «ЛОГОС» используется и в образовательной деятельности – студенты Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» успешно применяют «ЛОГОС» для обучения и в рамках реализации проектов. Например, многие из наших магистрантов активно осваивали с помощью «ЛОГОСа» основы вычислительной механики и цифрового инжиниринга в атомном машиностроении в летней школе ООО «Центротех-Инжиниринг»,
– прокомментировал потенциал проведенной интеграции проректор по цифровой трансформации СПбПУ, главный конструктор по ключевому научно-технологическому направлению развития СПбПУ «Системный цифровой инжиниринг», руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Алексей Боровков.
На Цифровой платформе по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®, были интегрированы следующие программные модули «ЛОГОС»:
- «ЛОГОС Прочность» – модуль, обеспечивающий решение широкого спектра задач в области механики деформируемого твердого тела; функциональные возможности модуля охватывают задачи статической, динамической и вибрационной прочности.
- «ЛОГОС Тепло» – модуль, позволяющий решать задачи теплопроводности, излучения и фазовых переходов в твердых телах и неподвижных средах.
- «ЛОГОС Аэро-гидро» – модуль для решения задач гидрогазодинамики, содержащий набор моделей для моделирования однофазных потоков, что позволяет моделировать сжимаемые и несжимаемые, до-, сверх- и гиперзвуковые течения, ламинарные и турбулентные потоки; в модуле также реализовано моделирование многофазных потоков и течений со свободной поверхностью, возможно моделирование процессов горения и тепломассопереноса, а также решение задач аэроакустики.
- «ЛОГОС ПреПост» – программный инструмент, обеспечивающий полный цикл подготовки и обработки расчетной модели – от подготовки геометрии, создания расчетной сетки, задания начальных параметров и граничных условий, до визуализации результатов расчета.
- «Назначение “Логоса” состоит в проведении инженерного анализа и математического моделирования физических процессов в высокотехнологичных изделиях и системах в интересах разных отраслей промышленности. Пакет программ “Логос” направлен на достижение импортонезависимости и технологического лидерства Российской Федерации за счет повышения эффективности проектирования и создания высокотехнологичных изделий на основе внедрения технологий цифровых двойников и цифровых испытаний»,
– сказал о «ЛОГОСе» на рабочей встрече в ПИШ СПбПУ заместитель директора-заместитель научного руководителя ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», член-корреспондент РАН Рашит Шагалиев.
Цифровая платформа CML-Bench® с интегрированными модулями «ЛОГОС» позволит команде инженеров ПИШ СПбПУ применять разработку ГК «Росатом» с максимальной продуктивностью, поскольку используются возможности распараллеливания и доступности решения задач в режиме «умной очереди», а также обработки результатов и формирования матрицы требований, целевых показателей и ресурсных ограничений, что является специфической и важнейшей особенностью технологии цифровых двойников изделий.
Таким образом, при решении, например, задач гидрогазодинамики в связке с платформой «ЛОГОС» цифровая платформа CML-Bench® становится эффективным инструментом для проектирования и разработки высокотехнологичных изделий на основе высококачественного CFD-моделирования (Computational Fluid Dynamics – численный метод анализа гидродинамических процессов, который позволяет исследовать поведение потоков жидкостей и газов в различных условиях и с разной геометрией), и FSI-моделирования (Fluid – Structure Interaction – взаимодействие «жидкость-конструкция»).
Специалисты Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» уже активно используют пакет программ «ЛОГОС» для решения фронтирных инженерных задач в интересах высокотехнологичной промышленности, в частности в атомной, авиационной и космической отраслях, в двигателестроении, энергомашиностроении и нефтегазовом машиностроении.
Разработка, развитие и применение Цифровой платформы CML-Bench® и создание на ее основе отраслевых технологий системного цифрового инжиниринга проводится сотрудниками Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» в рамках ключевого научно-технологического направления развития СПбПУ «Системный цифровой инжиниринг» (КНТН-1) программы развития «Приоритет 2030».
