ГОСТ Р 71188-2024

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

             ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ




                          НАЦИОНАЛЬНЫЙ                    ГО С ТР
                                 СТАНДАРТ
                                                          71188—
                              РОССИЙСКОЙ
                               ФЕДЕРАЦИИ                  2024




               Конструкции транспортные

        ВИРТУАЛЬНЫЕ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ СТЕНДЫ
         И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ
             ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ ИЗДЕЛИЙ
                     Общие требования


                         Издание официальное




                                  Москва
                     Российский институт стандартизации
                                    2024




окпд2

ГОСТ Р 71188—2024


                                       Предисловие
     1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «ТЕСИС» (ООО «ТЕСИС»), Скол­
ковским институтом науки и технологии, Федеральным государственным бюджетным учреждением
«Российский институт стандартизации» (ФГБУ «Институт стандартизации»)

    2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 032 «Водный транспорт»

     3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому
регулированию и метрологии от 5 декабря 2024 г. № 1836-ст

    4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ




     Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона
от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об
изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего
года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений
и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае
пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет
опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные
стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в
информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства
по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)




                                          © Оформление. ФГБУ «Институт стандартизации», 2024

     Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и рас­
пространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническо­
му регулированию и метрологии

ГОСТ Р 71188—2024


                                                                            Содержание
1 Область прим енения..................................................................................................................................................1
2 Нормативные ссы лки..................................................................................................................................................1
3 Термины и о п ред ел ения...........................................................................................................................................2
4 С о кр а щ е н ия.................................................................................................................................................................4
5 Общие по л ож ения......................................................................................................................................................4
6 Твердотельная модель изделия                                ........................................................................................................................... 5
7 Конечно-элементная м о д е л ь ..................................................................................................................................5
    7.1 Конечно-элементная сетка................................................................................................................................5
    7.2 Ориентация и задание свойств м а те р и а л о в .............................................................................................. 6
    7.3 Имплементация моделей эксплуатационных повреж дений....................................................................7
    7.4 Сборка конечно-элементной м о д е л и ............................................................................................................7
    7.5 Начальные и граничные у с л о в и я .................................................................................................................. 7
8 Физико-механическая модель м а тер иал а............................................................................................................7
    8.1 Математическая формулировка физико-механической модели материала                                                                            .....................................7
    8.2 Определение параметров физико-механической модели материала                                                                      ................................................8
    8.3 Имплементация физико-механической модели материала в конечно-элементный решатель . . .8
9 Валидация цифровой модели .............................................................................................................................. 9
10 Виртуальный испытательный стенд ................................................................................................................. 9
11 Виртуальные испытания и анализ результатов ........................................................................................... 10
12 Документирование результатов виртуальных и с п ы т а н и й ......................................................................... 10
Приложение А (справочное) Цифровая модель и з д е л и я ..............................................................................11
Приложение Б (справочное) Схемы пропорционального лучевого нагружения образцов
             при проведении испытаний образцов м а те р и а л а ..................................................................12
Приложение В (справочное) Виртуальные испытания цифровой м одели.................................................13

ГОСТ Р 71188—2024


                                           Введение
      В общем случае уровень контроля процессов производства недостаточен для исключения вариа­
бельности характеристик изделий из структурно-неоднородных материалов (СНМ). Неоднородность и
анизотропия СНМ в сложных изделиях не позволяют отделить процесс испытаний исходного материала
от процесса испытаний конструкции в целом. Как правило, такие изделия создаются путем совмещения
различных технологий производства и характеризуются высокой анизотропией свойств, обусловленной
их сложной структурой. В результате для получения достоверной и полной характеристики изделий тре­
буется проведение значительного количества испытаний экспериментальных образцов.
      Современные средства виртуализации испытаний позволяют кардинально изменить соотноше­
ние между объемами моделирования и натурных экспериментов. Под виртуальными испытаниями по­
нимается численное моделирование испытаний выбранного из парка псевдослучайного изделия при
псевдослучайных условиях испытаний. Моделирование осуществляется методом конечных элементов
(МКЭ).
      В целевой конечно-элементной модели испытаний помимо всех существенных неопределенно­
стей, присущих конструкции и испытаниям, каждый конечный элемент (КЭ) может иметь индивиду­
альные свойства, отличные от свойств соседних элементов. Такой подход реализует индивидуальную
карту свойств КЭ, тем самым при произвольном случайном измельчении конечно-элементной сетки
можно получить соответствующие случайные распределения свойств материала в объеме изделия в
физически обоснованных диапазонах их изменений, обусловленных особенностями технологии произ­
водства изделий.
      Поскольку адекватная оценка неопределенностей (разбросов) является принципиально важной
для определения конструкционной надежности изделий из СНМ, а натурным испытаниям в рамках су­
ществующих методов подтверждения соответствия подвергаются только единичные, случайно выбран­
ные экземпляры изделий, практически не существует альтернативы виртуальным испытаниям, когда
результат определяется на основании цифровых моделей с использованием псевдослучайных свойств
материалов и изделий — толщин, ориентации слоев, геометрии, условий испытаний и т. п. Такие вир­
туальные испытания способствуют выявлению вероятных спектров форм разрушения и соответствую­
щих им наиболее вероятных предельных состояний.
      Установленные в настоящем стандарте общие требования определяют порядок разработки циф­
ровых моделей изделий, виртуальных испытательных стендов и проведения виртуальных испытаний
изделий из СНМ общетехнического назначения в целях подтверждения соответствия изделий.




IV