Новый проект доцента кафедры общей и теоретической физики Полины Майер и её коллег с физического факультета ЧелГУ позволит усовершенствовать и оптимизировать технологию высокоскоростной обработки металлов. Методика создания численных моделей найдет применение в аэрокосмической отрасли и других высокотехнологичных секторах экономики.
Сегодня эта задача — одна из наиболее актуальных. Полина Майер отмечает, что обработка металла резанием остаётся основным методом получения готовых изделий, в том числе в высокотехнологичных секторах экономики, таких как аэрокосмическая отрасль. Развитие технологий обработки металлов, повышение требований к скорости и точности резания, а также качеству обработанной поверхности стимулирует дальнейшее исследование задействованных физических и механических процессов, а в этом исследовании существенную роль играет численное моделирование. Оно также открывает широкие возможности для оптимизации параметров технологических процессов.
«Основой численного исследования является реалистичная модель, учитывающая наиболее существенные физические процессы, — рассказала Полина Майер. — При высокоскоростной обработке металлов определяющую роль играет пластическая деформация и разрушение материала. Точное и физически содержательное описание этих процессов могут дать модели с явным учётом микроструктуры и её эволюции в процессе деформации, развиваемые нашим коллективом. Ожидаем, что применение таких моделей даст качественный рост точности и информативности моделирования процессов резания».
Для любой численной модели важно выбрать оптимальные параметры, а у коллектива проекта уже есть опыт применения методов машинного обучения для разработки численных моделей. Полученный опыт физики и собираются использовать для конкретных практических задач.
Итогом исследования станет разработка пакета программ для трёхмерного моделирования и методик автоматизированной параметризации модели материала, что позволит создать единый комплекс для инженерных приложений.
Основные исполнители проекта — сотрудники кафедры общей и теоретической физики: доцент Полина Майер, заведующий Александр Майер, доцент Виктор Погорелко, заведующий учебной лабораторией Егор Родионов и аспирант Наталья Грачёва. Всего коллектив проекта включает 10 человек, в том числе студентов и аспирантов ЧелГУ.
Исследование уже получило поддержку Российского научного фонда по итогам конкурса по приоритетному направлению деятельности «Проведение фундаментальных и поисковых научных исследований отдельными научными группами» на сумму 7 млн рублей в год. Проект рассчитан на три года.
