Отдел математического моделирования технологических процессов

ИНСТИТУТ МЕТАЛЛУРГИИ И МАШИНОСТРОЕНИЯ (ИМиМ)

Отдел математического моделирования технологических процессов

ДОСТИЖЕНИЯ

ПРОДУКЦИЯ

НАПРАВЛЕНИЯ РАБОТЫ

НОВОСТИ ИНСТИТУТА

 

Заведующий отделом — Колосков Михаил Михайлович

 В 1961 году Киржаков Борис Дмитриевич вместе с Есениным Евгением Александровичем на базе отдела ОСАИД (ОНМИМ) основали Кустовой Вычислительный Центр, впоследствии переименованный в ОММ. Для успешного решения стоящих перед институтом задач расширяется применение современных математических методов и математического моделирования технологических процессов. Первым этапом подготовки реализации проблем математического описания и оптимизации материалов и технологических процессов было использование электронно-вычислительной машины первого поколения «Урал-2», счётно-перфорационного комплекта и малых клавишных машин. В этот период начали проводиться научные исследования по разработке математических методов, алгоритмов и программ решения инженерно-технических задач.

Однако дальнейшее быстрое развитие электронно-вычислительной техники в стране показало крайнюю необходимость обновления вычислительного оборудования.

В 1970 г. была введена в действие электронно-вычислительная машина второго поколения М-220М, которая служила технической базой для постановки и решения серьёзных задач по изучению и оптимизации физических процессов технологии, статистической обработки результатов экспериментов и т.п. Затем отдел перешёл на ЭВМ класса ЕС, а в 90-е годы на мощные персональные компьютеры.

В 70 – 80 гг. проведён ряд комплексных работ по созданию систем автоматизи-рованного проектирования и программирования.

Совместно с ЭЗТМ, НПО «ЭЛВА» и ЭНИКМАШ разработан автоматизированный ковочный комплекс АКП 500/2. На нём впервые в мире осуществлена ковка по жёсткой программе ступенчатой поковки.

Созданы САПР «Ковка» и модификация для ПК системы программирования для станков с ЧПУ на базе «МОДАПТ». Особенно подробно исследуются проблемы ковки и штамповки изделий. Разработан и продолжает совершенствоваться программный комплекс для их моделирования и оптимизации.

С появлением новых ЭВМ были решены математические задачи, связанные с процессами затвердевания стальных отливок и слитков, электронагревом и термообработкой изделий, распределением температурных полей, напряжений и деформаций при различных видах технологической обработки материалов и конструкций.

Большое внимание уделяет институт созданию автоматизированных систем управления (АСУ) технологическими процессами энергомашиностроения с применением ЭВМ. В отделе, в частности, разрабатываются программы для управления производственными сварочными аппаратами.

Ведутся исследования по прогнозированию эксплуатационного ресурса ТЭК России. Это касается как тепловых, так и атомных электростанций. У большинства первых из них срок эксплуатации уже превысил расчётный, который был 60 – 100 тысяч часов, в 2-3 раза и даже более. У АЭС желательно увеличить срок работы реактора, равный 30 – 40 годам, до 60 – 70 лет. Замена оборудования ЭС на новое связана с большими материальными затратами и техническими трудностями. В этих условиях особое значение приобретает уточнение остаточного ресурса.

Отделом совместно с другими подразделениями института разработаны надёжные, апробированные на практике методы такой оценки и прогнозирования. Создан реализующий их комплекс программ. Выпущен ряд руководящих документов и стандартов России и Украины.

Ведётся постоянный сбор информации по свойствам энергетических и машиностроительных материалов. На её основе функционируют два банка данных, содержащих сведения по более чем 2 тысячам отечественных и 20 тысячам иностранных марок. Они включают сведения о химических, физических, механических, технологических и эксплуатационных характеристиках материалов, фирмах – производителях и поставщиках продукции, видах поставки, аналогах, всего по более чем 300 параметрам. Оба банка зарегистрированы в Государственном регистре баз данных.

Имеются небольшие по объёму информационные базы, в которых приводятся краткие сведения по некоторым специальным характеристикам сталей и сплавов.

Основным результатом работ являются:

  • Марочник сталей и сплавов ./ Колосков М.М., Долбенко Е.Т., Каширский Ю.В. и др. Под общей ред. А.С. Зубченко. М., Машиностроение. 2001. 672 с.
  • Марочник сталей и сплавов 2-е изд./Зубченко А.С., Колосков М.М., Каширский Ю.В. Под ред. А.С. Зубченко. М., Машиностроение. 2003. 784с.
  • Стали и сплавы энергетического оборудования / Справочник под общей редакцией С.Б. Рыжова. Авторский коллектив: Рыжов С.Б., Зубченко А.С., Каширский Ю.В.. Банюк Г.Ф., Колосков М.М., Дегтярев А.Ф., М., Машиностроение. 2008. 960 с.

Завершается работа над 8-томным Справочником «Свойства конструкционных материалов атомной промышленности». Большая часть томов уже вышла из печати.
В последние годы выполнены следующие исследования:

  1. Разработка информационных технологий применительно к созданию и оптимизации технологических процессов заготовительного производства в тяжёлом и энергетическом машиностроении. 2003 г.
  2. Развитие и экспериментальное опробование программного комплекса для моделирования упруго-пластической задачи в процессах ковки и штамповки. 2007 г.
  3. Создание модифицированного комплекса программ для управления сварочными аппаратами в производственных условиях. 2007 г.
  4. Подготовка справочно-информационных материалов по свойствам сталей и сплавов, используемых в энергетике. 2008 г.
  5. Разработка программного комплекса для моделирования формирования структуры в процессах ковки, штамповки и термообработки. 2008 г.
  6. Разработка методики определения характеристик жаропрочности и долговечности энергетических материалов применительно к новому нормативному документу. 2008г.

Основные результаты проведённых работ опубликованы в научно-технических журналах, материалах конференций, семинаров, монографиях.