| 1. | Наименование проекта | Разработка научно-обоснованных подходов и аппаратно-программных средств мониторинга поврежденности конструкционных материалов на основе подходов искусственного интеллекта для обеспечения безопасной эксплуатации технических объектов в Арктических условиях |
|---|---|---|
| 2. | Регистрационный номер ЦИТИС: | АААА-А20-120112590051-3 |
| 3. | Исполнитель | Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева |
| 4. | Ведомственная принадлежность | Минобрнауки России - образование |
| 5. | Заказчик | РНФ |
| 6. | Вид финансирования | грант |
| 7. | Вид НИОКТР | Прикладная НИР |
| 8. | Приоритетное направление (основное) | Транспортные и космические системы |
| 9. | Приоритетное направление (дополнительное) | Нет данных |
| 10. | Критическая технология (основная) | Технологии предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера |
| 11. | Критическая технология (дополнительная) | Нет данных |
| 12. | Приоритет Стратегии НТР России | |
| 13. | Общее тематическое направление | |
| 14. | Приоритетное арктическое направление (основное) | |
| 15. | Приоритетное арктическое направление (дополнительное) | |
| 16. | Аннотация | При проектировании, последующем строительстве и эксплуатации конструкций часто возникает задача оперативного получения физико-механических и прочностных характеристик материала без нарушения целостности конструкции. Проблему безопасной эксплуатации конструкций нельзя рассматривать в отрыве от вопросов экологии, продления ресурса. :Известно, что аварию легче предупредить, чем устранять ее последствия, тем более для сложных условий эксплуатации и ограниченных человеческих ресурсов. Данный проект позволяет оценивать работоспособность и структурную устойчивость материала на этапе до разрушения. При низких температурах меняются механизмы деформации металлов, что в подавляющем большинстве случаев приводит к хрупкому разрушению конструкции. Для предупреждения данного явления на этапе выбора материала для изготовления конструкции, а также в процессе её эксплуатации необходимо учитывать температуру вязко-хрупкого перехода, которая зависит от многих факторов. Отсюда возникает необходимость разработки методик выявления температуры вязко-хрупкого перехода, как на этапе выбора материала, так и исследование ее динамики в процессе эксплуатации. В настоящее время для выявления температуры вязко-хрупкого перехода проводятся трудоемкие испытания на ударный изгиб с последующим анализом изломов образцов. Оперативного метода определения температуры вязко-хрупкого перехода непосредственно на конструкции в настоящее время не разработано. Для повышения информативности электронно-микроскопических и фрактографических исследований стоит задача разработки современных методик количественного анализа изломов и микроструктур материалов с использованием нейронной сети распознавания и классификации. По результатам теоретических и экспериментальных работ будет разработан и изготовлен измерительно-вычислительный комплекс контроля накопленной поврежденности и физико-механических характеристик материала на основе подходов искусственного интеллекта с возможностью контроля состояния материала конструкции в реальном масштабе времени. Таким образом, решение следующих задач: - разработка требований, методик и на их основе алгоритма выбора материала для работы в арктических условиях; - разработка методики количественной оценки степени структурной деградации материала на основе обработки изображений микроструктур с использованием искусственной нейронной сети; - разработка методики определения температуры вязко-хрупкого перехода материала конструкции; - проведение исследований общих закономерностей поведения материала при различных температурных, статических и динамических воздействиях и на их основе разработка базы данных параметров структурной устойчивости материалов для обучения искусственной нейронной сети прогнозирования текущего состояния и остаточного ресурса элемента конструкции; - разработка аппаратно-программных средств оперативного контроля материала элемента конструкции с возможностью интеллектуальной диагностики и обработки больших объемов диагностических данных с удобным визуальным представлением распределением поврежденности в материале конструкции (газотранспортная система, железнодорожный транспорт) является необходимым звеном в решении актуальной задачи - обеспечения безопасной эксплуатации технических объектов в условиях крайнего севера и низких температур. |
| 17. | Начало проекта | 14.05.2019 |
| 18. | Завершение проекта | 30.12.2021 |