1. Введение
За 2022 год российская экономика и ее ключевые отрасли промышленности столкнулись с непростым технологическим вызовом. Учитывая высокую степень цифровизации и ее проникновение в современное промышленное производство, импортозамещение систем автоматизированного проектирования (САПР) становится жизненной необходимостью и вопросом цифрового суверенитета всей страны. К такому классу цифровых продуктов относятся и решения для математического моделирования и инженерного анализа (CAE), которые традиционно используются на ведущих отечественных предприятиях, представляющих атомную и ракетно-космическую отрасль, ОПК, авиа-, судо- и двигателестроение. Поэтому уход с рынка западных производителей и поставщиков наиболее чувствительно сказался на этом секторе программных решений и средств.
На текущем этапе очень важно познакомить наших читателей и клиентов с теми отечественными решениями, которые уже сейчас можно использовать и смело интегрировать в рабочий процесс предприятий. Одними из таких, безусловно, является линейка продуктов от российского разработчика НТЦ «АПМ», ориентированная на задачи инженерного анализа конструкций (CAE).
2. НТЦ «АПМ» и линейка продуктов для машиностроения и строительства
Научно-технический центр «АПМ» (НТЦ «АПМ») (рис. 1) с 1992-го года занимается созданием программного обеспечения для инженерного анализа конструкций. Команда разработчиков состоит из высококлассных специалистов, занятых созданием программных решений для самых разнообразных технических задач. Сотрудниками НТЦ «АПМ» созданы уникальные алгоритмы решения линейных и нелинейных задач прочности, устойчивости, динамики, основанные на методе конечных элементов и новейших методах численного моделирования.
На текущий момент компания НТЦ «АПМ» представляет на рынок две линейки программных продуктов APM для выполнения расчетов в области машиностроения и строительства (рис. 2). Продукты включены в Единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных. Программное обеспечение адресовано инженерам-проектировщикам, конструкторам и расчетчикам, занятым созданием нового и модернизацией существующего промышленного оборудования и конструкций.
APM WinMachine – Российская CAE-система автоматизированного расчета и проектирования механического оборудования и изделий машиностроительной отрасли, разработанная с учетом последних достижений в вычислительной математике, области численных методов и программирования, а также теоретических и экспериментальных инженерных решений. Программный продукт APM WinMachine построен по модульной схеме, что обеспечивает удобство его использования под узконаправленные отраслевые задачи машиностроения. Все модули разделены на четыре тематические группы:
- Графические средства (2D и 3D препроцессор для подготовки геометрии к расчетам);
- Детали машин и соединения (расчеты типовых деталей машин, механизмов, а также их соединений, как разъемных, так и не разъемных);
- Конечно-элементный анализ (анализ прочности, устойчивости, собственной и вынужденной динамики конструкций при статических и динамических силовых и температурных воздействиях);
- Базы данных (массивы справочной информации в текстовом и графическом видах по параметрам материалов, стандартным сечениям металлопроката и т.п.).
Кроме того, помимо базовых возможностей для продукта доступны дополнительные модули расширения функционала: Composite – расчет конструкций из композиционных материалов; Fracture – механика разрушения; Fatigue – расчет выносливости; Harmonic – гармонический анализ; Pipe – расчет элементов трубопроводов; TopOpt – топологическая оптимизация конструкций.
APM Civil Engineering– продукт, предназначенный для оценки прочности конструкции промышленного и гражданского строительства. Решение позволяет осуществлять расчет и проектирование металлических, железобетонных, армокаменных и деревянных конструкций с возможностью расчета фундаментов. В программном комплексе реализована возможность проектирования конструкций при различных видах нагружения и закрепления с возможностью автоматического подбора поперечных сечений (проверка несущей способности по СП), генерацией чертежей типовых узлов металлоконструкций и выполнением комплекса необходимых расчетов железобетонных конструкций с автоматическим подбором параметров арматуры по предельным состояниям первой и второй групп в соответствии с СП.
3. Почему стоит выбрать продукты APM?
В этой статье мы не будем досконально сравнивать все имеющиеся отечественные разработки в области инженерного анализа, мы расскажем, чем хороша линейка продуктов APM и что делает ее одним из ведущих разработчиков на рынке российских CAE-систем.
В первую очередь, НТЦ «АПМ» – отечественный вендор, предлагающий решения для задач инженерного анализа, доступные всем клиентам в РФ и странах СНГ. В текущей геополитической ситуации данный факт имеет первостепенное значение, поскольку «индекс импортонезависимости» будет важнейшим показателем для российских компаний из любой отечественной отрасли на десятилетия вперед.
НТЦ «АПМ» уже более 30-ти лет занимаются разработкой своих решений. Свой путь они начали в инновационном центре кафедры РК3 «Основы конструирования машин» МГТУ им. Н.Э. Баумана и с тех пор стоят на «страже прочности» российской промышленности с крепким фундаментов в виде многолетнего опыта взаимодействия с ведущими отечественными предприятиями и ВУЗами.
Продукты НТЦ «АПМ» имеют широкие функциональные возможности и один из самый продвинутых прочностных решателей среди российских САЕ-систем, что позволяет выполнять анализ конструкций с учетом различных расчетных случаев, включая: линейный статический расчет; расчет устойчивости с оценкой коэффициента запаса и форм потери устойчивости; расчет собственных частот и форм колебаний, в том числе с учётом предварительного нагружения; расчет свободных и вынужденных колебаний с учётом демпфирования; модальный и гармонический анализ; расчет на сейсмостойкость, в том числе с учетом нормативных норм для соответствующей отрасли промышленности; расчет задач механики разрушения; усталостный расчет деталей и конструкций, работающих в условиях симметричного и ассиметричного циклов, в том числе с учетом случайных нагружений; нелинейный статический расчет с учетом конструктивной, геометрической и физической нелинейностей, с возможностью выбора различных моделей материалов; расчет контактного взаимодействия; расчет слоистых композитов и конструкций из них; расчет и анализ прочности трубопроводов; анализ напряженно-деформированного состояния (НДС) с учетом результатов расчета теплопроводности, а также анализ НДС с учетом обтекания конструкции потоками жидкости или газа.
Линейка продуктов имеет гибкую систему лицензирования, что позволяет подобрать необходимый и достаточный набор модулей как по сложности решаемых задач, так и по направлению исследований в различных областях машиностроения и строительства (рис.3).
Все решения разработчика, включая продукты APM WinMachine, APM Civil Engineering зарегистрированы в Реестре российских программ для ЭВМ и баз данных. Более того, расчетное ядро продуктов – модуль APM Structure3D – имеет аттестационный паспорт программного средства, выданный РОСТЕХНАДЗОР, ФБУ «НТЦ ЯРБ», что показывает уровень качества разрабатываемых программных средств и подтверждает достоверность получаемых результатов, позволяя применять решения для разработки конструкций в самых ответственных отраслях, таких как атомная промышленность.
Отдельно хочется отметить, что компания входит в консорциум российских разработчиков инженерного программного обеспечения «РазвИТие», объединяющих ведущих отечественных производителей, таких как АСКОН, НТЦ «АПМ», ADEM, ТЕСИС, ЭРЕМЕКС и «Сигма Технология». Целью данного объединения является создание отечественного сквозного решения для проектирования и управления жизненным циклом сложных машиностроительных изделий (PLM), который в будущем станет достойным ответом всем зарубежным аналогам (рис.4).
4. Заключение
В рамках данной статьи мы постарались познакомить вас с российским разработчиком программного обеспечения для задач инженерного анализа конструкций НТЦ «АПМ» и его линейкой продуктов для расчета прочности машиностроительных конструкций и изделий гражданского и промышленного строительства. Данные решения уже давно присутствуют на российском рынке ПО и способны стать успешным инструментом решения различных инженерных задач, выполнения расчетных работ, научно-исследовательских изысканий и экспертного анализа. Своим функционалом данные продукты покрывают широкий спектр расчетных случаев и удобны при использовании с российскими CAD системами, что делает продукты APM одним из лидеров российского рынка решений для инженерного анализа конструкций, которые успешно можно применять для задач отечественной промышленности.
Более подробная информация о продуктах «НТЦ АПМ» представлена на сайте интернет-магазина Store.Softline.ru
У клиентов Softline есть уникальная возможность приобрести бессрочные лицензии APM с бесплатной годовой технической поддержкой. Акция распространяется на юридические лица, государственные и образовательные учреждения.