НИЛ «Мультифизическое моделирование конструкции, устройств и процессов»

Научные направления исследований:

НИЛ «Мультифизического моделирования конструкций, устройств и процессов» («ММКУП»)»

Назначение: Создание алгоритма и разработка мультифизических моделей конструкций, устройств и процессов.

Научные направления исследований:

Анализ отдельных и взаимосвязанных физических процессов, создание и администрирование моделей и приложений с помощью универсальной среды численного моделирования COMSOL Multiphysics;
Применение модулей расширения COMSOL Multiphysics, которые содержат специальные функции для моделирования электромагнитных и акустических полей, расчёта напряженно-деформированного состояния твёрдых тел, численного анализа гидродинамических, теплообменных и химических процессов;
Математическое преобразование, которое адаптирует систему уравнений конечных элементов к требованиям итеративного решателя, которое позволяет использовать предварительно сконфигурированные сочетания мультифизических интерфейсов и учитывать физические явления, не включенные в рассмотрение изначально;
Исследования обычного течения в пористой среде, основанного на законе Дарси, анализ не подчиняющегося закону Дарси течения и мультифизического анализа течения, включая эффекты теплопередачи, применение в химическом производстве и т. д.

Мультифизическое моделирование в программном обеспечении COMSOL Multiphysics является особенно полезным, поскольку явления в наномасштабе и сложные системы требуют анализа различных физических процессов и применения полного набора инструментов для моделирования. Программное обеспечение COMSOL Multiphysics применяется при численном моделировании для решения различных технических и научно-исследовательских задач, в том числе применительно к образовательной деятельности. На сегодняшний день пакет COMSOL Multiphysics является одним из лидеров на рынке ПО для численного моделирования междисциплинарных (мультифизических) задач и находит все более широкое применение не только в научно-исследовательских лабораториях и учебных центрах, но в и индустрии.

Достижения лаборатории:

В 2024 году была создана НИЛ «Мультифизического моделирования конструкций, устройств и процессов», оснащенный современным высокоскоростным компьютерным оборудованием из 8 электронно-вычислительных машин и 2 серверов и приобретено лицензионное программное обеспечение COMSOL Multiphysics за счет средств научно-исследовательских грантовых проектов. В лаборатории ученые занимаются разработкой инновационных, экономичных и экологичных решений от первоначальной концепции до конечного продукта — это непростая задача как для менеджеров, так и для инженеров. С помощью мультифизического моделирования ученые имеют возможность смоделировать любые физические явления и описать их взаимосвязь. Они создают точные численные модели на границе технологических возможностей, одновременно уменьшая потребность в физических прототипах. Это дает возможность пользователям проводить виртуальные испытания новых идей путем численного моделирования.

В 2022-23г.г опубликованы 9 статей в БД Scopus (в т.ч. 1 статья в журнале Q1, процентиль 95 и 1 статья в журнале Q2, процентиль 75).

В 2021-23 г.г выполнены 2 проекта на сумму 114 682 921 тенге по программе грантового финансирования научных проектов по следующим темам:

№ AP09261098 «Разработка информационно-аналитической системы контроля и управления электрохимической защитой от коррозии магистральных трубопроводов» на сумму 53 452 921 тенге;
№ AP09260365 «Применение интегрированных технологии для снижения уровня загрязнения окружающей среды и повышение энергоэффективности производственных территориальных комплексов» на сумму 61 230 000 тенге.