Студенты ТПУ изучают жизненный цикл инженерного изделия — от идеи до утилизации

| 630

В Школе базовой инженерной подготовки ТПУ в этом году впервые набрали студентов на комплексную программу, посвященную проектной деятельности. Факультатив «Цифровое проектирование и моделирование в системах CAD, CAE, CAM» позволяет изучить полный цикл продукта инженерной мысли — от идеи до реального прототипа. Студенты на занятиях могут сами спроектировать, произвести и испытать на практике свою модель изделия.

Курс включает в себя базовые технические дисциплины: начертательную геометрию, инженерную графику, теорию машин и механизмов, сопротивление материалов, детали машин, промышленную безопасность. С помощью экспертов Инженерной школы новых производственных технологий студенты изучают технологию обработки материалов и изготовление деталей машин.

«Современный инженер должен иметь комплексное мышление, видеть картину полностью — от идеи до реализации, — рассказывает руководитель отделения общетехнических дисциплин Евгений Пашков. —

В новом курсе мы постарались, чтобы студент прошел все этапы "жизни" изделия, увидел взаимосвязь изучаемых технических предметов, а также физики, химии, математики. Понял, на каком этапе знание какой науки может ему пригодиться. По сути, это концепция проблемного обучения, когда самостоятельно движешься от проблемы к ее решению».

Слушателю курса, например, нужно будет с чистого листа создать болтовое соединение. Рассчитать, начертить и спроектировать модель в системе автоматизированного проектирования CAD. Спрогнозировать, сколько она просуществует, как будет работать в разных условиях. Потом виртуально испытать ее с помощью программ CAE. Так как условия работы можно задавать на компьютере, пользователь видит, насколько эффективен материал изделия в критических условиях. Он также отслеживает поля напряжений и слабые места, может добавить, убрать, изменить материал, трансформировать и оптимизировать изделие под нужную форму.

Затем студенты научатся программировать станок на изготовление реальной модели и получат ее методом 3D-печати либо с помощью фрезерования и точения. После этого можно будет проводить уже реальные испытания твердотельной модели — растяжение, сжатие, изгиб, циклические проверки, а также анализировать полученные результаты. И сразу думать, как безопаснее в перспективе переработать или утилизировать деталь.

Все это сокращает цикл разработки и внедрения изделия. Особо нужно отметить экономию ресурсов. Раньше при создании нового проекта нужно было провести множество физических экспериментов и разрушить несколько образцов, чтобы гарантировать надежность изделия. Сейчас можно сделать виртуальный образец и испытать его при разных режимах.

По словам сотрудников отделения, для прохождения курса достаточно даже базовых школьных знаний.

«Для занятий мы оборудовали компьютерный класс на 15 мест, приготовили расходные материалы и оборудование для испытаний, устанавливаем два 3D-принтера, — говорит Евгений Пашков. —

Программа предназначена для студентов всех технических специальностей, а не только машиностроителей. В планах — создать курс для абитуриентов, а также предложить программу повышения квалификации промышленным партнерам.

Имеющееся оборудование уже сейчас позволяет рассчитывать реальные объекты для предприятий».