Цифровой двойник морского газотурбинного двигателя
В рамках проекта, реализуемого по заказу Минпромторга РФ в интересах ПАО «ОДК», проводятся работы по созданию цифрового двойника морского газотурбинного двигателя (МорГТД) и редуктора в составе агрегата. Проект рассчитан на 3 года.
Цели проекта: разработка экспериментальной технологии создания цифрового двойника МорГТД; развитие подходов системного инжиниринга на основе моделей в обеспечение устойчивого развития корабельных газотурбинных двигателей и агрегатов; создание цифрового двойника двигателя М90ФР на базе Цифровой платформы CML-Bench, являющейся собственной разработкой ИЦ «ЦКИ» Центра НТИ СПбПУ. По результатам реализации проекта Центр НТИ СПбПУ предоставит корпорации высокоточные верифицированные численные математические модели, модули цифровой платформы для создания цифровых двойников морских газотурбинных двигателей и методику разработки на основе моделей и цифровых двойников.
Особенности проекта:
- Впервые в России реализуется комплексный проект по созданию цифрового двойника морского газотурбинного двигателя. Газотурбинные двигатели (ГТД) – одни из самых сложных изделий машиностроения: необходимо учитывать и работу двигателя при сверхвысоких газодинамических нагрузках, и нестационарность процессов в камере сгорания, и высокую теплонапряженность, и применение новейших материалов, и различные тонкие настройки для достижения необходимого уровня эффективности, безопасности, экологичности. Все это обуславливает и сложность проекта, и его важность для обеспечения конкурентоспособности российских двигателей на мировом рынке в будущем.
- Работа над проектом выстроена так, что обеспечивает формирование у предприятия компетенции по разработке цифровых двойников ГТД – через внедрение платформы CML-Bench, разработку методик цифрового проектирования и моделирования, выстраивание рабочего процесса.
- Проект предусматривает внедрение цифровой платформы CML-Bench, являющейся собственной разработкой ИЦ «ЦКИ», что создаст для инженеров сквозной прозрачный рабочий процесс в едином информационном пространстве над единым электронным проектом изделия, независимо от программных систем, которые они используют. Все это позволит устранить коммуникационные потери при взаимодействии различных конструкторских подразделений и повысить эффективность разработки. Всего за 3 года будет разработано 6 программных продуктов, более 380 численных математических моделей систем и узлов ГТД.
О проекте:
СЧ НИР «Исследовательские работы по разработке экспериментальной технологии создания цифрового двойника морского газотурбинного двигателя и редуктора в составе агрегата». Заказчик: Министерство промышленности и торговли Российской Федерации. Исполнитель: ИЦ «ЦКИ» (Инжиниринговый центр «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab) ФГАОУ ВО "СПбПУ".
МорГТД М90ФР применяется в составе дизель-газотурбинного агрегата М55Р, поставляемых ПАО «ОДК» для новейших фрегатов проекта 22350. Предполагается, что М90ФР станет основой для перспективных морских двигателей. Цифровой двойник поможет ОДК сократить время проектирования МорГТД нового поколения и его стоимость, свести к минимуму затраты на изготовление опытных образцов силовых установок, сам испытательный процесс, поможет управлять жизненным циклом изделия. Таким образом повысится надежность и коммерческая привлекательность российских морских газотурбинных двигателей.Всего в соответствии с техническим заданием по проекту за три года будет разработано 6 программных продуктов, более 380 численных математических моделей систем и узлов ГТД, проведено почти 2 000 виртуальных испытаний. По результатам реализации проекта Центр НТИ СПбПУ предоставит корпорации высокоточные верифицированные численные математические модели, модули цифровой платформы для создания цифровых двойников морских газотурбинных двигателей и методику разработки на основе моделей и ЦД.
Соответствие ГОСТ Р: Настоящая работа также опирается на терминологию и общие положения, определенные во впервые разработанном национальном стандарте, подготовленном техническим комитетом 700 – ГОСТ Р 57700.37-2021 «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения». Цифровой двойник изделия, согласно ГОСТ: «система, состоящая из цифровой модели изделия и двусторонних информационных связей с изделием (при наличии изделия) и (или) его составными частями. ЦД разрабатывается и применяется на всех стадиях жизненного цикла изделия».
