Научные направления Передовой инженерной школы «Цифровой инжиниринг»

  • 1. Термопластичные полимерные композиционные материалы

    Коды ГРНТИ:

    61.61.13, 61.61.29

    Руководитель направления:

    • Кобыхно Илья Александрович, к.т.н., заведующий лабораторией, kobyhno_ia@spbstu.ru

    Ведущие учёные:

    • Толочко Олег Викторович, д. т. н., tolochko_ov@spbstu.ru, +7 (812) 552 73 73

    • Бобрынина Елизавета Викторовна, к.т.н., bobrynina_ev@spbstu.ru

    • Ларионова Татьяна Васильевна, к.т.н., larionova_tv@spbstu.ru

    • Никифорова Оксана Вадимовна, к.т.н., nikiforova_ov@spbstu.ru

    • Гончаренко Дмитрий Вячеславович, gonchar_d@spbstu.ru

    Актуальность исследований:

    В настоящее время перспективными материалами, которые могут удовлетворять современным требованиям промышленности, в особенности авиастроительной и ракетно-космической, являются термопластичные полимерные композиционные материалы (ТПКМ) на основе углеродных волокон. Принципиальным отличием ТПКМ от традиционно применяемых полимерных композиционных материалов, является использование в качестве матрицы конструкционных и суперконструкционных термопластичных полимеров, которые значительно повышают устойчивость ПКМ к ударным нагрузкам и расширяют диапазон эксплуатационных температур, в особенности в области отрицательных и криогенных. ТПКМ позволяют перейти к принципиально новым производственным процессам на основе аддитивных безавтоклавных технологий, включая роботизированную выкладку ленты с нагревом лазерным излучением, 3D печать сетчатых конструкций и горячую штамповку. Использование таких технологий приводит к снижению продолжительности производственного цикла изготовления изделия за счет значительного сокращения времени производства и снижения трудоемкости.

    Научные результаты:

    • Изобретение 2741945 cпособ распределения наночастиц на основе углерода, при производстве нанокомпозиционных однонаправленных термопластичных лент.

    • Изобретение 2775662 Волокнисто-металлический ламинат на основе однонаправленного препрега из стеклянного волокна и полипропилена, биаксиально ориентированной полипропиленовой пленки и листов алюминиевого сплава с обработанной поверхностью.

    • Изобретение 2781064 Вибропоглощающий слоистый композитный металл-полимерный материал с использованием термопластичного эластомера на основе сополиуретанимида ГАН-Р.

    • Изобретение 2781011 Вибропоглощающий слоистый композитный металл-полимерный материал с использованием термопластичного эластомера на основе сополиуретанимида П-Р.

  • 2. Модельно-ориентированный системный инжиниринг.

    Коды ГРНТИ:

    28.29

    Руководитель направления:

    • Ядыкин Владимир Константинович, к.э.н., заведующий лабораторией, v.yadikin@onti.spbstu.ru

    Ведущие учёные:

    • Баденко Владимир Львович, д.т.н., badenko_vl@spbstu.ru

    • Федотов Александр Александрович, AFedotov@spbstu.ru

    • Еременко Данила Юрьевич, eremenko_dyu@spbstu.ru

    • Чернов Петр Владимирович, chernov_pv@spbstu.ru

    Актуальность исследований:

    Математические модели, описывающие сложные технические и кибер-физические системы, являются универсальными, применимыми к различным объектам. Применение MBSE подхода к инжинирингу и реинжинирингу объектов это формализованное применение моделирования для поддержки системных требований, проектирования, анализа, проверки и валидации, начиная с этапа концептуального проектирования и продолжая на протяжении разработки и последующих этапов жизненного цикла. MBSE подход позволит разрешить противоречия между требованиями различных пользователей технической системы. При этом для балансировки противоречивых требований будет использоваться цифровое представление технических систем, которое должно иметь архитектуру, адекватную реально существующей технической системе.

    Научные результаты:

    • Программа для ЭВМ 2024687813;

    • Программа автоматизации формирования справочников и матриц связанностей сущностей сложных технических систем;

    • Программа для ЭВМ 2021681728;

    • Программа для комментирования при цифровой экспертизе объектов капитального строительства;

    • Программа для ЭВМ 2024692301;

    • Программа для построения модели грунтового основания;

    • Программа для ЭВМ 2024692049;

    • Программа для построения расчётной модели грунтового основания на основе bim-модели;

    • База данных 2021623153;

    • База данных размеченных облаков точек внутренних помещений административных зданий.

  • 3. Газодинамические исследования газовых и паровых турбин

    Коды ГРНТИ:

    55.37.29

    Руководитель направления:

    • Безбородов Андрей Андреевич, к.т.н., инженер-исследователь, a.bezborodov@spbstu.ru

    Ведущие учёные:

    • Рассохин Виктор Александрович, д.т.н., rassohin_va@spbstu.ru

    • Черников Виктор Александрович, д.т.н., chernikov_va@spbstu.ru

    • Семакина Елена Юрьевна, д.т.н., semakina_eyu@spbstu.ru

    • Вокин Леонид Олегович, vokin_lo@spbstu.ru

    Актуальность исследований:

    Надежность и экономичность паровых и газовых турбин является актуальной задачей современных исследований и зависит от ресурса и эффективности работы лопаточного аппарата проточной части. Из-за градиентов параметров потока пара или газа по высоте ступени, вторичных течений в корневой и периферийной зонах, локального разгона и торможения потока газа, возникновения отрывных зон и областей сверхзвукового течения КПД паровых турбин может значительно снижаться. Активное развитие систем автоматизированного проектирования, программ для выполнения газодинамических расчетов и непрерывное наращивание вычислительных мощностей позволяет разрабатывать параметрические модели и выполнять сотни трехмерных расчетов течения пара или газа в ступенях за короткий промежуток времени. Совмещение инженерных задач расчета и конструирования на основе совершенствования математических моделей физических явлений и конструктивных форм проточных частей является особенно актуальным при создании общей системы машинного проектирования. Применение современных методов расчета и проектирования паровых и газовых турбин требуют проведения анализа целого комплекса исследований по изучению рабочего процесса в турбинной ступени и группе ступеней, чтобы иметь соответствие расчетных характеристик проектируемого оборудования эксплуатационным.

    Научные результаты:

    • Изобретение 2715073 Парогазовая установка с охлаждаемым диффузором;

    • Программа для ЭВМ 2020614778;

    • TraverseDataProcessing;

    • Программа для ЭВМ 2020614859;

    • FlowExpert;

    • Программа для ЭВМ 2020614726;

    • TraversDataInterpol;

    • Программа для ЭВМ 2019663503;

    • Программа расчёта малорасходных одноступенчатых турбин конструкции ЛПИ осевого и радиального типа (ONE1);

    • Программа для ЭВМ 2019663417.