Студенты-механики осваивают передовые технологии компьютерного проектирования сложных бионических конструкций
В течение недели, с 26 февраля по 2 марта 2018 года, студенты 4 курса электромеханического факультета профиля «Экспериментальная механика и компьютерное моделирование в механике» направления 01.03.03 Механика и математическое моделирование (кафедра теоретической и прикладной механики ИГЭУ) Ирина Маслова и Полина Суркова проходили научно-исследовательскую практику в Инжиниринговом центре (ИЦ) CompMechLab Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (г. Санкт-Петербург).
Целью стажировки стало изучение применения компетенций сотрудников Центра НТИ «Новые производственные технологи» на базе Института передовых производственных технологий (ИППТ) СПбПУ для выполнения проектно-ориентированной командной ВКР на тему «Конечно-элементное моделирование эндопротеза тазобедренного сустава». Данный проект выполняется в рамках сотрудничества научно-исследовательской лаборатории «Биомеханика» кафедры ТиПМ ИГЭУ с ИППТ СПбПУ в интересах Национального медицинского исследовательского центра онкологии им. Н. Н. Блохина (г. Москва), предоставившего данные компьютерной томографии, исходные трехмерные модели таза и индивидуального эндопротеза пациента.
Наставниками студентов стали ведущий инженер, руководитель департамента топологической оптимизации и аддитивных технологий Михаил Жмайло и инженер ИЦ, магистрант ИППТ СПбПУ Илья Зелинский. Благодаря недельной практике студентки научились выполнять прочностные расчеты тазового компонента индивидуального эндопротеза, применяемого при ревизионной (повторной) операции. В результате были построены конечно-элементные модели и выполнена серия расчетов прочности винтового крепления эндопротеза и системы «кость-эндопротез-кость» в режиме «вертикальное стояние». Полученные результаты станут не только содержанием выпускной квалификационной работы, но и послужат основой для оценки надежности и долговечности конструкции титанового имплантата.
Наши студентки, будущие специалисты в передовых компьютерных технологиях проектирования и анализа прочности сложных механических систем, делятся своими впечатлениями.
Ирина Маслова, группа 4-33: «Практика получилась очень полезной и интересной. Для меня поставленная задача сначала показалась очень сложной, но благодаря отзывчивости и помощи нашего руководителя Ильи мы быстро во всем разобрались. Получили много новых практических знаний по программным продуктам, а также узнали много нового о биомеханике. Хотелось бы приехать снова».
Полина Суркова, группа 4-33: «Впервые попробовали себя в моделировании такой сложной задачи. Поскольку кости таза представляют собой биологические конструкции со сложной структурной организацией и геометрической формой, в процессе работы потребовалось использование нескольких специализированных CAD/CAE-систем. Экспериментальное определение напряженно-деформированного состояния костей затруднено, поэтому очень актуален численный расчет, который удовлетворял бы действительности. Мы благодарим ИЦ CompMechLab СПбПУ и лично Илью Зелинского за помощь в решении этой задачи».
Комментарии руководителей:
Илья Зелинский: «От лица сотрудников ИЦ CompMechLab СПбПУ желаем девушкам успехов в написании ВКР и отличной защиты!»
Л.Б. Маслов, заведующий кафедрой теоретической и прикладной механики ИГЭУ: «Четвертая промышленная революция, в условиях которой мы уже живем, требует от выпускников технических вузов обладать компетенциями в области передовых компьютерных технологий проектирования сложных технических систем. Востребованность выпускников-механиков ИГЭУ, обладающих навыками применения современных программных комплексов CAD/CAE для проектирования и прочностного анализа любых механических конструкций (чисто механических, а также с приставками тепло-, энерго-, электро-, и т.д.), подтверждается стабильным заказом со стороны предприятий высокотехнологичного машиностроения. Выпускники бакалавриата будут иметь возможность продолжить свои научные исследования и приобрести новые знания при обучении в магистратуре кафедры по программе «Динамика и прочность сложных механических систем» направления 01.04.03 Механика и математическое моделирование.
Информацию и фотографии предоставил Л.Б. Маслов, зав. кафедрой ТиПМ
