Специалисты лаборатории «Системная инженерия и цифровизация» Сибирского государственного университета имени М. Ф. Решетнёва (Университет Решетнёва) в интересах партнера университета — АО «РЕШЕТНЁВ» создали работающую цифровую модель триаксиальной ткани. Она способна смоделировать поведение материала в цифровой среде на всех этапах — от разработки и производства до эксплуатации — в целях сокращения времени и затрат всех необходимых ресурсов для экспериментальных исследований.
Триаксиальная ткань — композиционный материал, обладающий уникальными механическими свойствами. В отличие от традиционных материалов она имеет три системы нитей, пересекающихся под углом 60 градусов. Это обеспечивает материалу равномерную жесткость по всем направлениям, повышенную прочность и устойчивость к деформации. Это очень легкий материал, который можно использовать при изготовлении сложных форм конструкций с резкими переходами.
«Цифровые двойники сегодня становятся не просто инструментом моделирования, а важной частью всего процесса проектирования и эксплуатации. Одним из ключевых аспектов нашего цифрового двойника является многоуровневое моделирование — уникальный подход, позволяющий анализировать материал на разных этапах, начиная с отдельных волокон и заканчивая поведением всей конструкции. Это дает возможность не только детально исследовать свойства материала, но и управлять ими на этапе проектирования, создавая материалы с заранее заданными характеристиками, сокращая время на проведения испытаний», — рассказал заведующий лабораторией «Системная инженерия и цифровизация» Никита Еремин.
Цифровой двойник включает три уровня моделирования. Первый — это микроуровень, он связан с анализом отдельных волокон, их взаимодействия с матрицей. Второй — мезоуровень, на этой стадии ученые исследуют структурные особенности плетений, влияющие на механические характеристики. Последний — макроуровень, где моделируется поведение всего изделия, его прочность, устойчивость и долговечность. Такой подход позволяет получать точные данные, не прибегая к тестовым реальным образцам.
Специалисты вуза планируют расширить применение цифровых двойников в интеграции с искусственным интеллектом для автоматического анализа данных и оптимизации материалов. Проект реализуется при поддержке программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект «Молодежь и дети»).
