В Пермском национальном исследовательском политехническом университете была разработана новаторская программная система, направленная на эффективное проектирование сэндвич-структур с ячеистым заполнением. Это позволяет точно подбирать характеристики материалов для заполнения и адаптировать их под требования 3D-печати, сокращая при этом ресурсы и время на производство.
Сэндвич-панели, нашедшие применение в авиастроении и других технически сложных отраслях, отличаются высокой прочностью при малом весе. Создание таких конструкций возможно благодаря сочетанию прочных оболочек и легкого пористого заполнителя, улучшающего эксплуатационные характеристики.
С развитием аддитивных технологий появилась альтернатива сотовым заполнителям — решетчатые структуры с индивидуальной геометрией. Особенностью решетчатых заполнителей является их состав из повторяющихся элементарных ячеек, формирующих единую конструкцию.
Для создания эффективной сэндвич-конструкции требуется предварительное моделирование для оценки ее свойств и пригодности. Однако до недавнего времени отсутствовали комплексные решения для проектирования таких структур.
Разработанная в ПНИПУ программа позволяет проводить численный анализ свойств сэндвич-структур с разнообразным ячеистым заполнителем, оптимизируя их конструкцию и оценивая изменения механических характеристик. Это обеспечивает возможность контролировать геометрию 3D-ячеек и адаптировать их для разных условий эксплуатации.
Руководитель проекта Михаил Ташкинов подчеркнул, что программа предоставляет уникальные возможности для проектирования с использованием различных типов заполнителей и материалов, а также позволяет предварительно тестировать продукцию на устойчивость к различным видам нагрузок.
Система включает в себя автоматизированный алгоритм для создания расчетных файлов и подготовки к 3D-печати, что открывает новые перспективы для исследований и разработки в области сэндвич-структур для авиации и космонавтики.
На разработку программы Роспатентом выдано свидетельство №2023688307.