11 апреля в АО «ЦНИИМФ» состоялась II научно-практическая конференция молодых специалистов «Актуальные вопросы проектирования и эксплуатации морского флота: Молодежный взгляд», прошедшая в рамках XII Международной конференции «Российское судостроение – 2025».

В конференции приняли участие студенты старших курсов кораблестроительных профилей СПбГМТУ, участники СНО. Их доклады относились к тематикам «Научно-техническое и инженерное обеспечение проектирования и эксплуатации водного транспорта», «Информационные технологии и системы в жизненном цикле морской техники».

Профиль «Строительная механика», направление «Прикладная механика» представил студент ФКиО группы 1484 Георгий Иванов с докладом «Моделирование пропитки пористой среды с использованием аналогии Дарси-Фурье».

Доклад связан с вопросами учета технологических факторов, влияющих на итоговое качество судовых конструкций из полимерных композиционных материалов. Поскольку композит не существует вне конструкции и создается вместе с ней, на его плотность, жесткость, прочность, форму и размеры влияют не только оснастка и базовые характеристики фаз, но и параметры времени, нагрева, влажности. 

Значения вязкости связующего, времени отверждения, собственные теплоемкость и теплопроводность пакета являются функциями свойств составляющих композиции, температуры, поле которой нестационарно и неоднородно, как и поле пористости. Современное прогнозирование техпроцесса есть мультифизическая задача.

Георгий использует матаппарат решения задач теплопроводности как способ решения задачи фильтрации вязкого связующего через неоднородный и анизотропный армирующий материал. 

Методом конечных элементов моделируется процесс нестационарной пропитки ламинатного пакета композитной бортовой обшивки судна с подкреплением на расчетной сетке термоэлементов с привлечением аналогии Дарси-Фурье и учетом закладных элементов.

Имитируется технология вакуумной инфузии. Распространение жидкости в пористой среде рассчитывается как распространение тепла. Учитывается локальный подвод теплового/жидкостного потока и анизотропия среды.

Цель моделирования – прогнозирование финального поля коэффициентов армирования для заданного времени и расходных характеристик процесса, и наоборот – подбор параметров процесса для достижения заданных уровней пропитки заданной конструкции.

Первые результаты обнадеживают. Модель позволяет использовать не специализированное ПО для композиционных материалов, а любую конечно-элементную программу, допускающую расчеты теплопроводности.

Знание основ вычислительной механики и компьютерного инжиниринга позволит Георгию не только успешно выступать на научных форумах, но и защитить оригинальную ВКР.

По докладу Георгием Ивановым подана для публикации в сборнике трудов конференции научная статья.