НОЦ КМ
им. А.Б. Золотова
Научно-образовательный центр компьютерного моделирования уникальных зданий, сооружений и комплексов имени
А.Б. Золотова
НОЦ КМ
им. А.Б. Золотова
им. А.Б. Золотова
Научно-образовательный центр компьютерного моделирования уникальных зданий, сооружений и комплексов имени
А.Б. Золотова
А.Б. Золотова
О ЦЕНТРЕ
Научно-образовательный центр компьютерного моделирования уникальных зданий, сооружений и комплексов им. А.Б. Золотова является структурным подразделением Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» НИУ МГСУ.
Организациями-партнерами НОЦ КМ им. А.Б. Золотова являются акционерное общество «Научно-исследовательский центр СтаДиО» (АО НИЦ СТАДИО) и федеральное государственное бюджетное учреждение «Российская академия архитектуры и строительных наук» (РААСН)
Организациями-партнерами НОЦ КМ им. А.Б. Золотова являются акционерное общество «Научно-исследовательский центр СтаДиО» (АО НИЦ СТАДИО) и федеральное государственное бюджетное учреждение «Российская академия архитектуры и строительных наук» (РААСН)
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Научно-техническое сопровождение (НТС) и решение актуальных проблем компьютерного моделирования поведения уникальных конструкций, зданий и сооружений на всех значимых этапах их жизненного цикла:
Разработка собственных программных комплексов
Верификация программных комплексов в соответствии с требованиями РААСН
Экспертиза расчетов зданий и сооружений с использованием верифицированных программных комплексов
Научно-образовательная деятельность
Разработка и актуализация новых методов расчета зданий и сооружений
моделирование ветровых нагрузок на несущие и фасадные конструкции
моделирование снеговых нагрузок на покрытия сооружений
моделирование аэроупругих явлений для оценки аэродинамической устойчивости гибких сооружений
оценка параметров ветровой комфортности пешеходных зон
моделирование НДС и оценка механической безопасности с учетом физической, геометрической, структурной и генетической нелинейностей
расчеты на сейсмические воздействия (на спектры ускорений, на акселерограммы, неплатформенные схемы, учет волновых эффектов)
расчет на прогрессирующее обрушение с учетом реальных динамических высоконелинейных эффектов упруго-вязко-пластичности и больших перемещений
построение калибруемых прогнозных компьютерных моделей в составе систем мониторинга на этапах возведения и эксплуатации зданий и сооружений
ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА
Создание и становление (2008 - 2017 гг.)
В Московском государственном строительном университете (ныне — НИУ МГСУ) при деятельном участии НИЦ СтаДиО был сформирован и успешно функционировал в 2008 - 2017 гг. первый общеуниверситетский Научно-образовательный центр компьютерного моделирования уникальных зданий, сооружений и комплексов (НОЦ КМ).
В НОЦ КМ было установлено, освоено и верифицировано передовое лицензионное программное обеспечение численного моделирования температурного и напряженно-деформированного состояния, прочности и устойчивости объектов строительства:
В НОЦ КМ было установлено, освоено и верифицировано передовое лицензионное программное обеспечение численного моделирования температурного и напряженно-деформированного состояния, прочности и устойчивости объектов строительства:
- для решения наукоемких большеразмерных задач — универсальные («тяжелые») коммерческие программные комплексы ANSYS Mechanical, Simulia ABAQUS, MSC NASTRAN;
- для решения строительных задач — широко используемые в отечественной и мировой практике расчетного обоснования при проектировании ПК ЛИРА, SCAD, MicroFE и STARK, Robot Millennium и ANSYS/CivilFEM;
- для моделирования статики и динамики комбинированных пространственных систем исследовательская конечно-суперэлементная система — СТАДИО;
- для моделирования нелинейных грунтовых задач в статической и динамической постановке — PLAXIS;
- для анализа быстропротекающих высоко-нелинейных динамических процессов, (например, при экспертизе обрушения зданий и сооружений, для расчетов на прогрессирующее обрушение) — LS-DYNA, ANSYS AutoDYN;
- для комплексного прочностного анализа трубопроводных систем атомной и тепловой энергетики, нефтехимии и нефтепереработки, теплосетей и магистральных нефте- и газопроводов — АСТРА-НОВА.
Также установлена и освоена мощная система численного моделирования трехмерных задач гидро-газодинамики (CFD), актуальная для расчетного анализа ветровых воздействий на высотные и большепролетные сооружения, снегопереноса и снегоотложения, взрывных и экологических задач – ANSYS CFD (CFX + Fluent).
Программные комплексы были установлены в разных комплектациях, в зависимости от задач НОЦ КМ МГСУ. Это «ограниченная» учебная (academic teaching) – классы на 25–50 мест; неограниченная исследовательская (academic research) и полная «коммерческая» лицензии.
На базе НОЦ КМ МГСУ был развернут кластер масштабируемой (наращиваемой) мощности. Освоение возможностей кластера для объемных вычислений, в том числе с оптимизацией (распараллеливание на ядрах-процессорах и на графических устройствах GPU), позволяет эффективно решать задачи высокой размерности, особенно актуальные при численном моделировании статических и динамических, линейных и нелинейных, несвязанных и связанных задач механики деформируемых конструкций и сооружений, жидкости и газа.
Обеспечен удаленный доступ к кластеру для всех ведущих кафедр, научных подразделений и лабораторий МГСУ.
Сотрудничество НОЦ КМ и НИЦ СтаДиО позволило значительно увеличить эффективность решаемых задач. Это прежде всего:
Программные комплексы были установлены в разных комплектациях, в зависимости от задач НОЦ КМ МГСУ. Это «ограниченная» учебная (academic teaching) – классы на 25–50 мест; неограниченная исследовательская (academic research) и полная «коммерческая» лицензии.
На базе НОЦ КМ МГСУ был развернут кластер масштабируемой (наращиваемой) мощности. Освоение возможностей кластера для объемных вычислений, в том числе с оптимизацией (распараллеливание на ядрах-процессорах и на графических устройствах GPU), позволяет эффективно решать задачи высокой размерности, особенно актуальные при численном моделировании статических и динамических, линейных и нелинейных, несвязанных и связанных задач механики деформируемых конструкций и сооружений, жидкости и газа.
Обеспечен удаленный доступ к кластеру для всех ведущих кафедр, научных подразделений и лабораторий МГСУ.
Сотрудничество НОЦ КМ и НИЦ СтаДиО позволило значительно увеличить эффективность решаемых задач. Это прежде всего:
- формирование новых курсов и обучение студентов профильных специальностей работе с современным ПО, привлечение их к научно- исследовательской работе;
- научные исследования для диссертационных работ аспирантов и докторантов, участие профессорско-преподавательского состава в НИР;
- квалифицированное и оперативное выполнение наиболее сложных «коммерческих» наукоемких заказов по профилю центра при участии НИЦ СтаДиО.
Совместно с НИЦ СтаДиО НОЦ КМ выступал в качестве экспертного и консультативного центра для выполнения альтернативных расчетов, строительно-технических экспертиз и верификации программных средств.
В центре были организованы курсы обучения и повышения квалификации по программным комплексам и тематическим направлениям (численные методы расчета, моделирование высотных и большепролетных зданий, сооружений гидротехники и атомной энергетики, оборудования и трубопроводов различных отраслей). Осуществляется адресная подготовка выпускников по заявкам ведущих российских фирм-работодателей.
Сотрудники НОЦ КМ МГСУ проходили стажировку в различных ВУЗах и организациях России (МЭИ, НИЦ СтаДиО, ГК Техстрой), в Польше (Варшавский, Краковский и Вроцлавский политехнические университеты, RoboBat), в Германии (Технический университеты Берлина, Бохума и др.), во Франции (Политехническая школа) и в США (ABAQUS) – всюду, где имеется опыт организации информационно-вычислительных лабораторий и центров математического моделирования, а также решения актуальных вопросов компьютерного моделирования в строительстве и других высокотехнологичных отраслях.
Научный руководитель НОЦ КМ МГСУ – член-корреспондент РААСН А.М. Белостоцкий, директор НОЦ КМ – к.т.н. И.Н. Афанасьева, зам. директора – к.т.н., советник РААСН Т.Б. Кайтуков.
В центре были организованы курсы обучения и повышения квалификации по программным комплексам и тематическим направлениям (численные методы расчета, моделирование высотных и большепролетных зданий, сооружений гидротехники и атомной энергетики, оборудования и трубопроводов различных отраслей). Осуществляется адресная подготовка выпускников по заявкам ведущих российских фирм-работодателей.
Сотрудники НОЦ КМ МГСУ проходили стажировку в различных ВУЗах и организациях России (МЭИ, НИЦ СтаДиО, ГК Техстрой), в Польше (Варшавский, Краковский и Вроцлавский политехнические университеты, RoboBat), в Германии (Технический университеты Берлина, Бохума и др.), во Франции (Политехническая школа) и в США (ABAQUS) – всюду, где имеется опыт организации информационно-вычислительных лабораторий и центров математического моделирования, а также решения актуальных вопросов компьютерного моделирования в строительстве и других высокотехнологичных отраслях.
Научный руководитель НОЦ КМ МГСУ – член-корреспондент РААСН А.М. Белостоцкий, директор НОЦ КМ – к.т.н. И.Н. Афанасьева, зам. директора – к.т.н., советник РААСН Т.Б. Кайтуков.
Возрождение и продолжение деятельности (с 2020 г. по н.в.)
НОЦ КМ, уже имени проф. А.Б. Золотова, был возрожден в 2020 г. с приходом нового ректора П.А. Акимова. Научный руководитель НОЦ КМ, как и ранее – А.М. Белостоцкий, директор – к.т.н. А.И. Нагибович, зам. директора – О.С. Горячевский.
Основные вехи:
Основные вехи:
2020 год
- полное переоснащение вычислительной техникой (компьютерный класс для учебы, рабочие станции для создания моделей и проведения «рядовых» расчетов, мощная вычислительная станция для решения задач высокой размерности, в т.ч. в нестационарной постановке);
- (впервые в РФ) апробация на реальном объекте методики определения снеговых нагрузок на основе математического (численного) моделирования с получением соответствующего положительного заключения ГГЭ.
2021 год
- присоединение к НОЦ КМ им. А.Б. Золотова научного коллектива во главе с профессором, докт. физ.-мат. наук М.В. Шитиковой в качестве нового отдела «Отдел аналитических фундаментальных научных исследований по динамике строительных конструкций» для выполнения гранта РНФ Численно-аналитический и экспериментальный анализ динамического поведения строительных конструкций на основе использования современных реологических моделей…;
- выполнение НИОКР для ФАУ ФЦС по теме «Математическое (численное) моделирование для определения расчётных снеговых нагрузок на большепролётные сооружения»;
- организация IX Международной научной конференции «Задачи и методы компьютерного моделирования конструкций и сооружений» («Золотовские чтения»);
- в 2021 г. крупное обновление программного обеспечения (ANSYS Mechanical, ANSYS CFD, SIMULIA Abaqus, SCAD Office, ЛИРА-САПР, ПК ЛИРА 10) в коммерческом, академическом и учебном исполнениях.
2022 год
- приращение Центра новыми помещениями (~100м2), а также их оснащение, для обеспечения потребностей быстро растущего коллектива;
- организация X Международной научной конференции «Задачи и методы компьютерного моделирования конструкций и сооружений» («Золотовские чтения»).