Инновационное решение от специалистов Пермского Политеха открывает новые горизонты в аддитивных технологиях. Их разработка ускоряет процесс компьютерного моделирования в 23 раза, что существенно повышает эффективность производства сложных деталей.
Как гранулы меняют будущее промышленности
Современные 3D-принтеры создают объекты слой за слоем, используя гранулированные материалы. Этот подход особенно востребован в металлургии, где технология селективного лазерного плавления позволяет получать сверхпрочные компоненты. Точность изготовления напрямую зависит от компьютерных расчетов, которые теперь стали значительно быстрее.
Искусственный интеллект для частиц
Метод дискретных элементов (DEM) долгое время оставался ресурсоемким процессом. Анализ формы, размера и взаимодействия тысяч частиц требовал колоссальных вычислительных мощностей. Команда пермских ученых нашла элегантное решение, заменив сложные конструкции из десятков сфер оптимизированными моделями.
Две модели – один прорыв
Исследователи предложили инновационный подход к проектированию гранул. Если традиционная модель Octahedron состояла из 89 связанных сфер, то новая разработка Sphere-Points объединила всего две сферы и шесть точек. Эта минималистичная архитектура сохранила точность расчетов, сократив время моделирования с 2580 до 112 секунд для 3000 частиц.
Результаты, которые вдохновляют
«Наши эксперименты подтвердили: упрощение структуры не влияет на качество прогнозирования, — отмечает профессор Елена Матыгуллина. — Теперь оптимизация параметров печати занимает часы вместо дней». Особенно важным это становится при работе с полумиллионом частиц, где экономия ресурсов достигает принципиально нового уровня.
GPU как следующий этап эволюции
«Переход на параллельные вычисления с графическими процессорами станет логичным продолжением проекта, — делится планами доцент Денис Лобовиков. — Мы уверены, что Sphere-Points проявит себя еще ярче в этих условиях».
Перспективы для индустрии
Новая технология моделирования уже сегодня позволяет предприятиям сокращать издержки и ускорять внедрение инноваций. Снижение требований к оборудованию делает передовые разработки доступными для небольших производств, открывая эру демократизации аддитивных технологий.
Источник: naked-science.ru
