ИСТИНА

В условиях Индустрии 4.0 автоматизируются интеллектуальные операции при проек- тировании новых изделий, сооружений, технологических процессов (включая аддитивное производство), новых материалов (особенно метаматериалов, «умных» материалов, компо- зитов). Кроме того, изменился инструментарий, используемый специалистами в области механики деформируемого твердого тела (МДТТ), и их роль как в области фундамен- тальных исследований, так и прикладных разработок. МДТТ исторически была основой для проведения проверочных прочностных расчетов при проектировании новых изделий и принятия решения о ресурсе изделия на основе данных мониторинга в процессе эксплу- атации. С развитием и внедрением систем инженерного анализа (САЕ – Computer-aided engineering) или их комбинаций появилась возможность полностью автоматизировать про- цесс решения дифференциальных уравнений, описывающих постановку задачи, включая связанные. При использовании CAE-систем расчетчик, конструктор, исследователь задает конструкцию (ее СAD-модель) и внешние усилия (в терминах МДТТ - граничные усло- вия), описание материалов (в терминах МДТТ - определяющие соотношения) и далее автоматически проводится расчет напряженно-деформированного состояния. Если также выбрана теории прочности, то определяются и «потенциальные зоны разрушения» при за- критическом сценарии нагружения. В области фундаментальных исследований, на взгляд авторов, существенными являются разработки, позволяющие дополнить функционал и вычислительные возможности САЕ, например: ˆ Построение определяющих соотношений (моделей материалов) для новых материа- лов (композиты, метаматериалы, «умные» материалы); ˆ Нахождение точных и приближенных численно-аналитических решений (для вери- фикации САЕ); Экспериментальные работы (в том числе, для валидации заложенных в САЕ мате- матических моделей); ˆ Построение (формулировка) механических и математических постановок для новых типов задач (с учетом преднагружения, междисциплинарные задачи); ˆ Разработки в области вычислительных методов с учетом специфики задач МДТТ и численных алгоритмов, адаптированных под современные высокопроизводительные и облачные платформы; ˆ Работы совместно с разработчиками САЕ для повышения доступности численного моделирования в задачах МСС для широкого круга пользователей. В докладе на примере реализации теории многократного наложения больших де- формаций и сопутствующих результатов нелинейной механики деформируемого твердого тела в промышленном пакете CAE Fidesys показано, что такая реализация позволяет рас- четчикам и исследователям самостоятельно решать необходимые задачи без глубокого понимания и детальной проработки математической и механической постановок задач в части записи уравнений равновесия (движения), определяющих соотношений, граничных и начальных условий. Отмечается, что часть результатов (включая аддитивные техноло- гии), приведенных в докладе, получена самостоятельно независимыми исследователями с использованием пакета CAE Fidesys. В заключении приводится структура пакета, его функционал и примеры решения промышленных задач, как для машиностроения, так и в области проектирования и моделирования новых видов материалов.