Лаборатория «Цифровые двойники материалов и технологических процессов их обработки»

Лаборатория «Цифровые двойники материалов и технологических процессов их обработки» была создана во второй половине 2022 года в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ на создание молодёжных лабораторий в организациях-участниках научно-образовательных центров мирового уровня федерального проекта «Развитие человеческого капитала в интересах регионов, отраслей и сектора исследований и разработок» национального проекта «Наука и университеты».

В состав лаборатории входит 23 сотрудника, 15 из которых – студенты и аспиранты.

Руководитель лаборатории Рахманин Олег Сергеевич, к.т.н., доцент

Целью работы лаборатории является создание научно-технического задела в области новых материалов, технологических процессов их обработки, компоновочных схем и технологий применения изделий, повышение их эффективности, эксплуатационной и технологической безопасности.

Основная научная тема – исследование закономерностей формирования структуры и свойств материалов при производстве, переработке и эксплуатации изделий, в том числе двойного назначения.

Область работы относится к разработке методов получения новых энергетических конденсированных материалов для систем интенсификация добычи нефти, обладающих повышенной эффективностью действия, получаемых с применением современных прецизионных методов физико-химического формирования материалов и покрытий, использования интеллектуальных систем управления детонацией; создание математических моделей, описывающих процессы функционирования изделий; разработка и испытание экспериментальных образцов изделий на основе полученных перспективных материалов. Автоматизация планирования, мониторинга и контроля производственных процессов при использовании энергоемких и взрывчатых веществ с применением элементов искусственного интеллекта, включая онтологии, базы знаний и мультиагентные технологии, обеспечивающих автоматическое согласованное принятие решений на основе формализации предметных знаний по использованию энергоемких и взрывчатых веществ.

Задачи:

1. Поиск и апробация новых структур, конструкций и способов обработки перспективных материалов и изделий на их основе.
2. Разработка цифровых двойников, выявление устойчивых коррелятивных связей между составом, структурой и свойствами материалов, позволяющие прогнозировать изменение их параметров и управлять жизненным циклом изделий, содержащих энергоемкие материалы от производства до эксплуатации и утилизации.
3. Расширение функциональных возможностей, улучшение технологических и эксплуатационных характеристик перспективных образцов изделий, в том числе двойного назначения, повышение надежности и ресурса работы конструкций.
4. Развитие инновационной деятельности с целью создания научно-технических продуктов и изделий, оказания наукоемких услуг, ориентированных на рынок высоких технологий.
5. Подготовка научных и инженерных кадров, обладающих компетенциями в области новых материалов и технологических процессов их обработки.

За время работы лаборатории трое сотрудников поступили в аспирантуру после окончания специалитета.

Сотрудники лаборатории регулярно принимают участие в семинарах, выставках и конференциях различных уровней. Опубликовано 4 статьи в журналах, индексируемых Web of Science и Scopus c квартилями Q1-Q3. Был получено 3 патента на способы определения чувствительности к механическим воздействиям высокоэнергетических веществ, испытания алмазных зубков на прочность, нанесения реакционноспособного композиционного покрытия на основе Ni-Al

Научный коллектив принимает активное участие в исследовательских программах с финансированием из внебюджетных средств крупных промышленных предприятий АО «ГосНИИмаш», ФГУП «ГосНИИПП», ООО «Промперфоратор», ФГУП «ФЦДТ «Союз», АО «ТСМ», ООО «Открытый код» и др.