Университет XXI века: научное измерение

Пленарное заседание 23 В настоящее время отсутствует единый общепринятый подход, непосредст- венно связывающий особенности микроскопического строения неоднородных композитов, изготовленных с использованием аддитивных технологий, с их мак- роскопическими свойствами, что ограничивает функциональные возможности систем инженерного анализа - САЕ (универсальных прочностных расчетных па- кетов). В связи с этим развитие новых физических моделей, вычислительных ме- тодов и алгоритмов, которые бы позволили связать результаты моделирования на микроуровне с макроскопическими свойствами, является особенно актуальным [2]. По этим причинам представляется актуальным в рамках предлагаемого ПНИ разработать методики подхода к компьютерному моделированию, объеди- ненных общей идеологией многомасштабного моделирования и технологиями параллельных вычислений, обмена и обработки входных и выходных данных. В Тульском государственном педагогическом университете им. Л. Н. Тол- стого совместно с ФКП «Алексинский химический комбинат» ведутся исследо- вания в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направле- ниям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы» по теме «Разработка моделей, алгоритмов и прототипа программного модуля для оценки эффективных характеристик материалов получаемых при использо- вании аддитивных технологий с использованием многомасштабного физиче- ского моделирования» [2]. Общей целью работы является существенное ускорение и оптимизация процесса разработки многокомпонентных материалов получаемых при исполь- зовании аддитивных технологий с заданными физико-механическими свойст- вами за счет многомасштабного физического моделирования и повышения эф- фективности использования современных высокопроизводительных вычисли- тельных систем для компьютерного моделирования и проектирования новых материалов. Другими целями исследований являются: − разработка научно-технического задела в области программного обеспе- чения для оценки эффективных характеристик материалов получаемых при ис- пользовании аддитивных технологий с использованием многомасштабного фи- зического моделирования; − ускорение и оптимизация процесса разработки многокомпонентных ма- териалов получаемых при использовании аддитивных технологий с заданными деформационно-прочностными свойствами за счет повышения точности про- гнозирования структуры и свойств; − повышение эффективности использования современных высокопроизво- дительных вычислительных систем для компьютерного моделирования и про- ектирования новых материалов и элементов конструкций из них. Проведение многоуровневого моделирования процессов деформирования и разрушения материалов, получаемых при использовании аддитивных техно- логий, предполагает исследование, в ходе которого должны быть: 1. Разработаны модели для оценки эффективных характеристик материа- лов получаемых при использовании аддитивных технологий с использованием многомасштабного физического моделирования.