Список выполненных НИОКР

Проектирование элементов конструкций кузова трактора нового поколения

Отрасли промышленности:

Наименование проекта – "Создание конкурентоспособной продукции нового поколения для современного машиностроения – разработка и применение технологии мультидисциплинарного кросс-отраслевого компьютерного инжиниринга для проектирования и создания элементов конструкций кузова трактора: кабины, обвесов и панелей".

Цели и задачи проекта:

  • разработка методики цифрового проектирования кабин и навесных элементов кузова специальной техники, отвечающих мировому уровню, а также требованиям и стандартам отрасли по безопасности для человека, по эргономике, на базе современных методов мультидисциплинарного кросс-отраслевого компьютерного инжиниринга;
  • апробация разработанной методики в процессе создания двух модификаций кабины трактора (с реверсивным постом управления и без него) и конструкции навесных элементов кузова.

Результаты первого этапа ПНИЭР (октябрь - ноябрь 2016 года)

Разработана матрица целевых показателей, представляющая собой сформированные технические характеристики изделия, обеспечивающие достижение потребительских свойств в соответствии с требованиями заказчика и отраслевых стандартов, а именно: виброакустический комфорт, обзорность, пассивная безопасность, эргономика и внутренний микроклимат.

Выполнены:

  • каскадирование целевых значений, основанное на последовательной детализации требований   заказчика от общих до конкретных характеристик компонентов;
  • разработка конечно-элементной модели кабины трактора, и проведение серии виртуальных ударных испытаний на соответствие сертификационным требованиям по пассивной безопасности в соответствии с ГОСТ Р ИСО 8083-2008 и ГОСТ Р ИСО 3463-2008
  • анализ конструкции производимой в настоящее время кабины трактора;
  • анализ современной научно-технической, нормативной, методической литературы;
  • патентные исследования.
Конечно-элементная модель кабины трактора индустриального партнера Результаты виртуального испытания кабины трактора на соответствие требованиям по защите кабины от падающих предметов Результаты виртуального испытания кабины трактора на соответствие требованиям по защите

Конечно-элементная модель кабины трактора индустриального партнера

Результаты виртуального испытания кабины трактора на соответствие требованиям по защите кабины от падающих предметов

Результаты виртуального испытания кабины трактора на соответствие требованиям по защите

Выбраны и обоснованы материалы конструкции: для кабины трактора – сталь марки Ст3, для облицовки – композиционные материалы. Для этого проведены анализ существующих баз данных материалов (на основе Total Materia) и экспериментальные исследования предоставленных индустриальным партнером образцов. Исследования проводились на машине для статических испытаний с целью определения кривой деформирования для создания адекватной математической модели материала.

Образцы до и после испытаний Образцы до и после испытаний

Образцы до и после испытаний

На первом этапе выполнения проекта разработана полномасштабная цифровая модель компоновки трактора, позволившая определить технологические и пространственные ограничения при проектировании новой конструкции кабины и навесных элементов. Цифровая модель трактора в сборе состоит из 2 034 деталей и включает в себя все основные подсистемы и агрегаты.

Цифровая модель компоновки трактора

Цифровая модель компоновки трактора

Разработана стилевая поверхность для проектируемых в рамках проекта изделий, на которых проводится апробация созданной методики. Стилевая поверхность задает дополнительные ограничения на дальнейшее проектирование, в частности ограничивает внешний объем конструкций разрабатываемых изделий.

Cтилевая поверхность старого варианта трактора Cтилевая поверхность для вновь проектируемого трактора

Cтилевая поверхность старого варианта трактора

Cтилевая поверхность для проектируемого трактора

 

Справка

Источник финансирования ПНИЭР: ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы», Министерство образования и науки РФ.

Программное мероприятие: 1.3 Проведение прикладных научных исследований и разработок (ПНИЭР), направленных на создание продукции и технологий.

Уникальный идентификатор ПНИЭР: RFMEFI57816X0206.

Приоритетное направление: Транспортные и космические системы.

Соглашение с  Министерством образования и науки РФ.№ 14.578.21.0206 от  03.10.2016 г.  на период 2016 - 2018 гг.

Руководитель проекта: к.т.н., профессор Алексей Иванович Боровков, проректор по перспективным проектам СПбПУ, руководитель Инжинирингового центра "Центр компьютерного инжиниринга" (CompMechLab) СПбПУ.

Получатель субсидии:

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого“ (СПбПУ).

Исполнитель:

Инжиниринговый центр Центр компьютерного инжиниринга (ИЦ ЦКИ) СПбПУ

Инжиниринговый центр (CompMechLab) - «Центр компьютерного инжиниринга» (ИЦ «ЦКИ») СПбПУ – победитель конкурса Минобрнауки и Минпромторга России по отбору пилотных проектов по созданию и развитию инжиниринговых центров на базе ведущих университетов России.

Конкурентное преимущество и основа деятельности Инжинирингового центра (CompMechLab) СПбПУ - мультидисциплинарный и кросс-отраслевой компьютерный инжиниринг (Computer-Aided Engineering) - фундаментальная основа и прорывная технология разработки и создания в кратчайшие сроки глобально конкурентоспособной и востребованной продукции нового поколения в высокотехнологичных отраслях промышленности, а также ее сопровождения на всех этапах жизненного цикла.

Индустриальный партнер:

ООО Завод СПЕЦТЕХНИКИ ООО «Завод СПЕЦТЕХНИКИ»

На протяжении 15 лет является одним из ведущих производителей спецтехники в России. Постоянная модернизация производственного оборудования, позволяет спецтехнике, произведенной на заводе, успешно конкурировать с зарубежными аналогами.

Основные преимущества ООО “Завод СПЕЦТЕХНИКИ”:

  • высокая квалификация сотрудников, что позволяет держать качество выпускаемой продукции на современном научно-техническом уровне;
  • собственная дилерская и партнерская сеть в регионах;
  • кастомизация и модификация продукции на основании потребностей клиентов;
  • модификация различных моделей тракторов и оборудования в соответствии с конкретными условиями эксплуатации.