| Наименование РИД |
Программа формирования геометрии структуры решетчатого метаматериала
|
| Реферат |
Актуальность разработки обусловлена ростом потребности в функционально-градиентных материалах с заданными механическими свойствами, которые находят применение в авиастроении (компоновка легких силовых узлов), машиностроении (теплообменные системы) и биомедицине (импланты с контролируемой жесткостью). Решетчатые метаматериалы, обладающие уникальными характеристиками за счет геометрической топологии, требуют прецизионного проектирования, учитывающего ограничения аддитивного производства. Существующие CAD-решения недостаточно эффективны для генерации сложных периодических структур, что обуславливает необходимость создания специализированного инструмента.
Цель работы – разработка программы для формирования геометрии решетчатых структур, обеспечивающей параметрическое задание топологии с учетом технологических требований аддитивного производства и подготовку данных для последующего анализа механического поведения. Объектом исследования являются пространственные решетчатые структуры. Методы исследования базируются на алгоритмах параметрического моделирования и генерации периодических ячеек.
Программа автоматизирует создание геометрических моделей метаматериалов через задание базовых параметров (тип ячейки, размеры, ориентация), обеспечивая совместимость с промышленными стандартами (STL, STEP) и интеграцию с CAE-системами. Реализованные алгоритмы позволяют управлять локальными свойствами структуры (например, постепенным изменением плотности), что критично для проектирования изделий с неоднородными характеристиками.
Область применения охватывает авиастроение (создание облегченных узлов), машиностроение (оптимизация деталей) и биомедицину (разработка имплантатов с регулируемыми механическими свойствами). Практическая значимость заключается в сокращении времени проектирования и снижении материалоемкости при изготовлении.
|
| Возможные направления использования |
Программа находит применение в авиастроении, машиностроении и биомедицине. В авиастроении появляется возможность проектирования облегченных силовых узлов с сохранением прочностных характеристик за счет оптимизации решетчатых структур. В машиностроении инструмент может быть использован для создания теплообменных систем и деталей с функционально-градиентными свойствами, улучшая эффективность охлаждения и ресурсоемкость изделий. В биомедицине программа обеспечивает проектирование имплантатов с контролируемой пористостью, адаптированных к анатомии пациента. Другой особенностью неоднородной структуры является возможность достижения новых биомеханических свойств изделия. Например, регулирование скорости высвобождения антибиотиков из костного цемента в решетчатых штифтах для повышения эффективности локальной терапии гнойных осложнений.
|
| Количество опытных образцов |
10
|
| Количество просмотров |
3
|
| Наличие дополнительных файлов |
True
|
| Использование РИД правообладателем |
False
|
| Внешнее использование РИД |
False
|
| НИОКТР (JSON) |
{}
|
| ИКСИ (JSON) |
[]
|
| ИКСПО (JSON) |
[]
|
| ОЭСР (JSON) |
[]
|
| Дата первого статуса |
2025-11-27T07:23:28.436649+00:00
|
| Предполагаемый тип результата |
Программа для ЭВМ
|
| Ожидаемая роль |
Исполнитель
|
| Заказчик |
ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН"
|
| Руководитель работы |
Саченков Оскар Александрович
|
| Руководитель организации |
Таюрский Дмитрий Альбертович
|
| Регистрационный номер НИОКТР |
125022002736-4
|
| Последний статус |
Подтверждена, 625120900287-2, 2025-12-09 12:47:40 UTC
|
| ОКПД |
Обеспечение программное прикладное прочее на электронном носителе
|
| Ключевые слова |
CAD; РЕШЕТЧАТЫЕ ИМПЛАНТАТЫ; МЕТАМАТЕРИАЛЫ
|
| Исполнители |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
|
| Авторы |
Саченков Оскар Александрович; Беспалов Игорь Алексеевич; Ахтямов Ильдар Фуатович; Шафигулин Рашид Актасович; Хамзин Данил Эльмирович; Тугашев Никита Федорович
|
| Коды тематических рубрик |
30.19.15 - Теория упругости
|
| OESR |
Механическая инженерия; Анализ надёжности
|
| Приоритеты научно-технического развития |
в) переход к персонализированной, предиктивной и профилактической медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения, в том числе за счет рационального применения лекарственных препаратов (прежде всего антибактериальных) и использования генетических данных и технологий;
|
