Проектирование элементов конструкций кузова трактора нового поколения
 |
Область компетенции:
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 |
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 |
|
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
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 проектируемого трактора |
О результатах последующих этапов проекта см.: http://fea.ru/article/razrabotka-i-primenenie-tehnologii-multidisciplinarnogo-kross-otraslevogo-kompyuternogo-inzhiniringa-dlya-proektirovaniya-i-sozdaniya-elementov-kuzova-traktora
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:
 |
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого“ (СПбПУ). |
Исполнитель:
 |
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» |
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.