Ученые Челябинской области создали цифромобиль

Ученые Южно-Уральского государственного университета создали цифромобиль — электронную модель автомобиля, с помощью которой можно исследовать прочность конструкций машин и прогнозировать их срок службы. Разработка соответствует целям и задачам национального проекта «Промышленное обеспечение транспортной мобильности», сообщили в вузе.

«Транспортные средства каждый день испытывают нагрузки и вибрации, возникающие при движении по разным покрытиям дорог. Особенно тяжело приходится грузовикам, ведь они буквально сотрясаются на каждой ямке, ухабе и даже на относительно ровном асфальте. Со временем металл теряет прочность: мелкие повреждения накапливаются, перерастают в трещины, и рано или поздно конструкция ломается. Этот процесс называется усталостью материала, изучением которой ученые занимаются еще с прошлого столетия. До сих пор все расчеты были сугубо опытными: проводили эксперименты, получали цифры и делали выводы типа „для такой машины применимы такие показатели“. Такой эмпирический подход приводит к существенным ошибкам и недостаточной точности», — объясняет руководитель проекта Алексей Ерпалов.

Новый метод позволяет отказаться от испытаний на железных конструкциях и приблизить расчет их прочности к идеальным показателям. Разработка актуальна не только для наземного транспорта, но и для авиационной техники.

Чтобы создать цифромобиль, ученые установили датчики на реальный грузовой автомобиль, подвергли его разнообразным нагрузкам на различных типах трасс и бездорожье, и на основе этих коротких записей научились генерировать синтетические данные. Они похожи на исходные, но еще более разнообразные и практически неисчерпаемые.

«Так, если у нас имеется запись реального движения автомобиля продолжительностью 20 минут, мы можем рассчитать долговечность этой конструкции классическими методами и определить, что эти 20 минут составили около 10% от общего ресурса конструкции. Для нейронной сети же мы можем задать различные уровни износа, например, 20%, 50% или полный ресурс», — добавил Ерпалов.

Благодаря нацпроекту «Промышленное обеспечение транспортной мобильности» люди смогут передвигаться быстро, безопасно и комфортно. Этому будет способствовать рост выпуска электромобилей, гражданской авиатехники, судов, а также качественная подготовка специалистов в профильных сферах. Обновленные нацпроекты реализуются по решению Президента РФ Владимира Путина с 2025 года.