Вычислительная Механика

Специализированное приложение, включающее набор инструментов для решения исследовательских и прикладных инженерных задач, связанных с моделированием поведения бурильной колонны/компоновки низа бурильной колонны (КНБК) в скважине произвольной конфигурации для различных условий эксплуатации. Приложение ориентировано на использование персоналом бурильных компаний. Инженерная среда обеспечивает задание исходных данных в общепринятом формате для различных типов анализа, запуск решателей (в том числе – решателей сторонних разработчиков), представление и сравнение результатов, формирование отчетов и пр. В настоящее время в функционал инженерного приложения входят инструменты для статического анализа КНБК (включая инструментария для описания моделей РУС, напорных двигателей и пр. элементов компоновки), Torque&Drag анализа бурильной колонны, а также анализа динамики БК. - Torque&Drag - Анализ моментов и сил сопротивления на колонне Оценка крутящих моментов и сил, возникающих в буровых или обсадных колоннах при различных технологических операциях на скважине: спускоподъемные операции, бурение с/без вращения колонны, вращение над забоем, расширительные работы, работы по подъему утерянного оборудования и пр. Определение критических эксплуатационных параметров, приводящих к потере устойчивости колонны в скважине произвольной конфигурации. - Статический анализ Исследование деформированного состояния КНБК в скважине произвольной конфигурации на основании расчета равновесного положения модели; анализ контактных сил, действующих со стороны стенок скважины на колонну, а также внутренних силовых факторов и напряжений, возникающих в элементах колонны в различных условиях эксплуатации. - Вибрационный анализ Линейный вибрационный анализ Нелинейный вибрационный анализ - Анализ динамики КНБК / бурильной колонны

Программный комплекс (ПК) RobSim используется в следующих направлениях: - обучение операторов мобильных роботов, используемых в системе госкорпорации "Росатом" и смежных организаций, основным навыкам работы с ними, отработка типовых манипуляций; - оперативное создание сцен для отработки технологии ликвидации последствий чрезвычайных происшествий с использованием мобильных роботов. ПК RobSim даёт возможность новичку освоить основные приемы управления работами на виртуальной сцене. Его использование позволяет существенно ускорить и обезопасить процесс обучения, что, в конечном итоге, существенно сокращает общие затраты. Развитая вычислительная техника и методы математического моделирования обеспечивают возможность для создания комплексов, позволяющих моделировать движение робота и его взаимодействие с элементами сцены с приемлемой правдоподобностью. Программный комплекс RobSim 5 состоит из следующих компонентов: - Программная оболочка Robsim5.exe. Оболочка представляет собой интерфейс пользователя для выбора сцен и роботов, участвующих в симуляции, c последующим запуском режима тренировки. - Подсистема моделирования системы управления CtrlPanelDll.dll предназначена для моделирования структурной логики и пультов систем управления робототехнических средств и манипуляторов. - Подсистема моделирования динамики UMComSolver.dll предназначена для моделирования динамики сцен в реальном режиме. Программная оболочка конвертирует сцены и роботы из файлов s3d и r3d в формат подсистемы моделирования динамики dat. - Подсистема визуализации виртуальных сцен ViewWnd.dll предназначена для высококачественной визуализации виртуальных трехмерных сцен в реальном режиме времени. - Программа CtrlPanel.exe, входящая в состав программного комплекса, предназначена для описания систем управления роботов и сцен. - Создание моделей сцен и роботов выполняется в программе 3ds Max.

Схема работы программы такова: Сначала исследователь описывает механическую систему как систему тел, соединенных шарнирами и силовыми элементами. Далее программа автоматически строит уравнения движения системы и численно их решает либо во временной либо в частотной области. В процессе численного решения поддерживается непосредственная анимация движения модели. В процессе расчета для анализа доступны практически все необходимые величины: координаты, скорости, ускорения, силы реакций в шарнирах, усилия в пружинах и т.д. Поддерживается импорт данных из следующих CAD-программ: КОМПАС-3D, SolidWorks и Autodesk Inventor. Таким образом UM Lite можно рассматривать как недорогое приложение для анализа кинематики и динамики систем, спроектированных в упомянутых выше CAD-программах. Программа UM Lite предоставляет пользователю набор инструментов для создания динамического объекта - системы тел - и последующего анализа его динамических, кинематических и статических свойств.

Программный комплекс «Универсальный механизм» - основной продукт Лаборатории. Это специализированное многофункциональное расчетное приложение, предназначенное для решения задач кинематики и динамики механических систем. Комплекс ориентирован на инженеров-исследователей расчетных отделов и бюро. В силу особенностей предметной области требует от пользователя базовых знаний в области теоретической механики, теории машин и механизмов и математического моделирования. «Универсальный механизм» состоит из ядра (UM Base) и дополнительных опциональных модулей, которые расширяют его функциональность.