В Новосибирске создали программу для проектирования материалов для энергетики
Новая разработка позволяет заранее оценить прочность и термостойкость жаропрочных сплавов. Кроме того, она поможет серьезно сократить количество дорогих экспериментов в промышленности.
Как сообщили в пресс-службе НГУ, ученые вуза зарегистрировали программный комплекс «НИКОЛЬ-кристалл» для моделирования и прогнозирования свойств никелевых сплавов, применяемых в авиации, энергетике и турбостроении. Разработка была выполнена в ЦК НТИ по направлению «Моделирование и разработка новых функциональных материалов с заданными свойствами».
Как объяснили специалисты, новый продукт позволяет заранее (до экспериментов) оценить ключевые физико-механические характеристики сплавов — упругость, термическое расширение и устойчивость к высоким температурам. Это ускоряет разработку новых материалов и удешевляет их испытания.
По словам ученых, в центре проекта — жаропрочные никелевые сплавы. Эти материалы представляют собой сложные многокомпонентные системы, где добавки различных элементов могут составлять десятки процентов состава. Подбор оптимального сочетания компонентов требует перебора огромного количества вариантов.
<...> Наша программа позволяет задать произвольный состав сплава и за относительно короткое время получить прогноз его основных свойств, причем в комплексе, а не по одному параметру, — объяснил старший научный сотрудник ФФ НГУ, ведущий научный сотрудник Центра НТИ НГУ, доктор химических наук Даниил Колоколов.
Как добавил ученый, «НИКОЛЬ-кристалл» основан на методах атомистического моделирования и численных расчетах, опирающихся на фундаментальные физические законы. Алгоритмы откалиброваны с использованием экспериментальных, а также данных из авторитетных международных баз, что позволяет моделировать системы из сотен тысяч атомов и получать точные оценки макроскопических свойств материала. Причем, по словам разработчиков, программа может использоваться не только для анализа, но и для создания новых составов.
Фактически программа позволяет «придумывать» новые сплавы с заданными характеристиками, — объяснил Колоколов.
Программа была зарегистрирована как объект интеллектуальной собственности и уже вызвала интерес у промкомпаний, работающих с никелевыми материалами.
Основной функционал уже создан, но дальше все будет зависеть от взаимодействия с индустриальными партнерами. Наша цель — довести инструмент до уровня, при котором он станет действительно удобным и востребованным в промышленности, — сообщил ученый.