Нижегородские ученые создали программу для пересчёта колебаний машин за секунды вместо часов
Специалисты Нижегородского государственного архитектурно-строительного университета (ННГАСУ) разработали программное обеспечение для быстрого пересчёта частотных характеристик от масштабной модели к полноразмерной машине.
Когда инженеры проектируют новую машину — автомобиль, экскаватор или дорожный каток — они редко сразу строят полноразмерный прототип. Это дорого, долго и опасно (если конструкция окажется нестабильной). Вместо этого создают уменьшенную масштабную модель и проводят испытания на ней. Но есть проблема: законы физики для модели и оригинала не совпадают напрямую. Частота и амплитуда колебаний у маленькой модели и у большой машины пропорциональны, но по сложным, нелинейным зависимостям. Пересчитать результаты испытаний в параметры реальной машины — это часы кропотливых ручных вычислений.
Нижегородские ученые решили эту проблему. Разработанное ими ПО мгновенно производит пересчет частотных характеристик по заданным пользователем формулам подобия. На выходе — точные численные данные и наглядные графики колебательных процессов. Вся работа занимает секунды.
«При проведении экспериментальных исследований инженеры часто используют масштабные копии действующих машин. Это дешевле, быстрее и безопаснее, чем сразу испытывать реальный автомобиль или строительную машину. Однако скалярные величины, такие как частота и амплитуда колебаний, у модели и оригинала не совпадают напрямую — они должны быть пропорциональны, но по сложным физическим законам подобия», — пояснила автор разработки, доцент кафедры информационных систем и технологий ННГАСУ Ирина Куклина.
Технология особенно актуальна для автомобилестроения, где вибрации и резонансы могут привести к разрушению конструкций. Но ею могут пользоваться и разработчики дорожной, строительной и специальной техники. Более того, в планах ученых — адаптировать программу для других отраслей, где применяется физическое моделирование колебательных процессов: от авиации до строительства мостов.
