Обучение топологической оптимизации от представителей НТЦ «АПМ» и ЦКТ «Сигма»
Топологическая оптимизация в руках школьников
или чем на досуге занимаются дети в Рыбинске…(оптимизация деталей подвески снегохода)
В начале прошедшего учебного года (2023-2024) специалисты из компании АО «Русская механика» обратились в Кванториум города Рыбинск (ГОАУ ДО ЯО ЦДЮТТ) с целью привлечь школьников в процесс проектирования современной техники. Конкретная идея состояла в том, чтобы заинтересовать детей процессом инженерного творчества и возможностями современных компьютерных систем (CAD, CAE), которые на сегодняшнем этапе развития могут помочь в проектировании оптимальных конструкций! На призыв откликнулись учащиеся IT направления Алексей Бурау, Артём Белохон, Матвей Шадриков. Куратор с предприятия – инженер-конструктор Ярослав Пуказов – поставил перед ними вполне определенную инженерную задачу: оптимизировать по массе детали подвески снегохода. За прототип брались детали от конкретной модели, выпускаемой компанией «Русская механика».
Для выполнения проекта ребята самостоятельно связались с российскими разработчиками ПО, которые оперативно откликнулись и оказали необходимое содействие в получении лицензионных программ и обучении работе с необходимым функционалом. В частности, лицензии на систему трехмерного проектирования КОМПАС-3D, а также на специализированное приложение для анализа прочности и проведения топологической оптимизации – APM FEM, передала компания АСКОН, а дальнейшее обучение по применению расчетного ПО провели разработчики – сотрудники НТЦ «АПМ» и ЦКТ «Сигма».
В очень краткие сроки в режиме видеоконференций ребятам рассказали основы сопромата, расчетов деталей машин, материаловедения и оптимального проектирования, а также познакомили с теоретическими основами, кодом, интерфейсом и методами топологической оптимизации конструкций. Дополнительно, куратор группы, Ярослав, поделился со школьниками вариантом организации инженерных расчетов на основе продукта GitHub, а также необходимыми знаниями о принципах функционирования снегохода и условиях его эксплуатации (расчетные случаи). В качестве исходных геометрических данных были предоставлены CAD-модели деталей подвески.
В процессе работы ребятам удалось существенно снизить массу верхнего рычага передней подвески, кронштейна лыжи и направляющей гусеницы снегохода типа «ФРОНТЬЕР 1000» и защитить свой проект «Топологическая оптимизация деталей снегохода» перед экспертами из ведущих предприятий города Рыбинск и местного университета РГАТУ им. П.А.Соловьева (по результатам защиты, присутствовавшие эксперты из ПАО «ОДК Сатурн» высоко оценили проделанную работу и предложили ребятам участие уже в своих проектах с возможным последующем трудоустройством).
 |
 |
 |
|
Модели деталей подвески на разных этапах оптимизации
Участники проекта на церемонии награждения
Дальнейшим продолжением данной темы видится изготовление оптимизированных деталей «в металле», испытания и, возможно, внедрение их в реальное производство. Также по результатам работы мы ожидаем публикацию статьи в журнале «САПР и графика» с более развернутой информацией о проделанной работе!
Со своей стороны мы готовы оказать помощь ребятам в подготовке к ЕГЭ, олимпиадам, поступлению в вузы и их дальнейшему трудоустройству!
Выражаем искреннюю благодарность Ярославу Пуказову за ценные идеи и желание развивать и совершенствовать инженерное образование в России!
