Список выполненных НИОКР

Проектирование и производство опоры раздаточной коробки передач автомобиля на основе принципов бионического дизайна

Отрасли промышленности:
Период проведения 2015 г.

В 2015 году сотрудниками Института передовых производственных технологий (ИППТ) СПбПУ Петра Великого (ключевое подразделение ИППТ - Инжиниринговый центр «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®)) выполнен полный цикл работ по проектированию и производству уникального узла автомобиля нового поколения - опоры раздаточной коробки передач (РКП), оптимальной с точки зрения веса конструкции, прочностных и функциональных характеристик, технологии производства.

Благодаря мировому уровню компетенций и уникальному опыту работы по заказам мировых лидеров автомобильной промышленности сотрудников CompMechLab® проект выполнен за рекордно короткие сроки. Всего за два месяца проведены следующие работы:

  • проектирование на основе моделирования опоры РКП для отечественного автомобиля нового поколения. Разработка цифровой (CAD) модели опоры РКП, а также соответствующей цифровой конструкторской документации;
  • разработка конечно-элементных моделей опоры РКП и элементов окружения (кузова); выполнение всех необходимых расчетных проверок в части оценки технологичности и прочности конструкции, многовариантной оптимизации опоры РКП методами прямого моделирования;
  • изготовление серии опор РКП в количестве семи единиц, отладка производства.

Проектирование и производство опоры раздаточной коробки передач автомобиля на основе принципов бионического дизайна

Эксперты мирового автопрома давали оценку минимальной массы опоры раздаточной коробки передач с заданными характеристиками не менее 12 кг. Однако, благодаря применению совокупности методов топологической оптимизации и принципов бионического дизайна, сотрудникам CompMechLab® удалось создать конструкцию опоры РКП массой 5,825 кг, что значительно ниже массы отечественных и зарубежных аналогов.

Уникальная технология разработки изделия, основанная на применении совокупности методов топологической оптимизации и принципов бионического дизайна, позволяет учесть все ограничения, накладываемые на конструкцию. В результате конструкция опоры РКП, оптимальная с точки зрения веса, представляет собой конструкцию открытого профиля с ребрами жесткости, изготавливаемую с применением современных гибридных производственных технологий.

Конструкция опоры РКП разработана таким образом, что не требуется доработка деталей и сборок кузова и навесных элементов окружения. Выполнены все необходимые проверки технологичности, в частности последовательность сборки конструкции кузова, а также собираемость элементов.

Помимо проектирования и изготовления прототипа, налажено мелкосерийное производство опоры РКП с применением современных гибридных производственных технологий (аддитивные технологии + литейные технологии).

Проектирование и производство опоры раздаточной коробки передач автомобиля на основе принципов бионического дизайна

Впервые в России за рекордно короткие сроки – два месяца – изготовлена серия из семи изделий с применением гибридных технологий производства, что подтверждает высочайший уровень специалистов CompMechLab® в области компьютерного инжиниринга, топологической оптимизации конструкций и применения передовых производственных технологий.