Проекты
Конкурсные проекты

Разработка CAD/FEM/CFD системы проектирования шин


Тип участника:  Авторский/творческий коллектив
Полное наименование организации/физического лица/авторского или творческого коллектива:  АлтГТУ-ИТ-АШК
В лице (для организации или авторского/творческого коллектива указывается ФИО и должность руководителя):  Падалко Владимир Сергеевич - Руководитель разработки программного обеспечения
Интернет-сайт заявителя:  https://vk.com/id29318123
Контактное лицо: ФИО:  Падалко Владимир Сергеевич
ФИО всех участников авторского/творческого коллектива:  Падалко Владимир Сергеевич
Гонохов Максим Сергеевич
Тимченко Степан Андреевич
Радченко Роман Николаевич
Морозов Антон Анатольевич
Идея и краткое описание ИТ-проекта:  Создание системы автоматизированного проектирования шин с возможностью их виртуального тестирования на прочность и аэро/гидродинамические нагрузки. Система позволяет создавать конструкторскую документация как на разрабатываемую шину, так и на оснастку для её производства, закрывая весь перечень конструкторских задач.
Перечень решаемых задач: 

Решаемые инженерные задачи по этапам:

1.    Автоматическое построение внутреннего контура шины под необходимый обод и параметры использования шины;

2.    Прочностные расчеты элементов шины и подбор оптимальной конструкции шины исходя из запасов прочности, стоимости материалов и технологичности;

3.    Автоматический расчёт параметров оснастки для шины;

4.    Автоматическое построение профиля покрышки по вулканизационной форме;

5.    Автоматическое построение профиля поддутой шины на ободе;

6.    Автоматическое/полуавтоматическое построение чертежей распределение материалов;

7.    FEM/CFD анализ нагружения шины.


Решаемые задачи проектной работы:

1. Увеличение точности проектирования

2. Снижение временных издержек на проектирование

Описание функциональных возможностей и элементов проекта: 

-Интегрированная база данных ободов стандартов: ETRTO, TRA, ГОСТ 10409-74;

-Редактор базы данных с возможностью построения новых ободов;

-Поиск/сортировка по базе данных;

-Импорт и экспорт файлов проекта;

-Сохранение открытие файла проекта, сохранение настроек;

-Блок 2D/3D визуализации;

-Блок математических расчетов:

           -происходит первичный расчет параметров шины;

           -прочностной расчет элементов шины;

           -расчет параметров оснастки;

           -FEM анализ;

           -CFD анализ.

Дата внедрения (в случае, если предполагается запуск проекта в эксплуатацию):  30.07.2025
Используемые платформы, средства разработки: 

Фреймворк - Qt

Среда разработки - Qt creator

Среда разработки - visual studio code

Набор библиотек для построения CAD систем - Open CASCADE Technology

Язык программирования - C++

База данных - SQLite

Стоимость разработки системы:  Коммерческая тайна
Средний размер ежегодных затрат на эксплуатацию:  Разработанная система имеет локальный характер – не требует средств на поддержание
Перспективы развития:  Завершение всех этапов разработки с последующим внедрением на АШК, и других предприятиях.
Достижение поставленных целей:  На текущий момент создано и внедрено ПО согласно первому этапу разработки, что позволило помимо увеличения точности проектирования шин снизить временные издержки работ первого этапа разработки с 4-7 дней до 30-60 минут.
Актуальность, экономическая или социальная полезность: 

Для разработки интерфейса пользователя был выбрана связка фреймворка QT + QTwidgets для реализации ленточного интерфейса ПО – как наиболее распространенного в современных CAD системах. QT позволяет быстро и гибко осуществить построение такого интерфейса и является кроссплатформенным и открытым.

Для возможности построения 3D твердотельных объектов выбрана открытая библиотека Open CASCADE Technology в полной мере отвечающая требованиям, для построения CAD системы, при этом модули библиотеки не являются ресурсоемкими, что позволит запускать ПО даже на слабых ПК.

Так как помимо прочего для достижения результата проектирования шины необходим ряд вычислений, в том числе решения ряда дифференциальных уравнений – в качестве языка программирования был выбран С++. Для построения базы данных выбран SQLite как достаточное, с запасом, решение для прогнозируемого объема и требований к скорости получения данных решение.

Как видно из краткого обоснования использованные решения являются оптимальными, проверенными и достаточными для поставленной задачи. Также использованные решения 
Масштабируемость, способность к взаимодействию с другими системами, мобильность:  Исходя из требований к разработке – система не должна зависеть от сторонних приложений, что обуславливается стратегической безопасностью. Однако, разработанные в системе 2D/3D объекты шины, оснастки, чертежи могут быть экспортированы в любую CAD систему. Аналогично с импортом.
Обоснованность применяемых проектных решений:  На текущий момент не существует Российского или зарубежного аналога разрабатываемой системы. В существующих CAD системах разработка шин возможна только в ручном режиме, то-есть система используется как цифровой кульман. Зарубежные решения, такие как Abaqus(наиболее функциональное ПО для FEM расчетов композитных материалов) недоступны в связи с санкциями.
Гарантирую достоверность предоставленной в заявке информации. Подтверждаю, что организация не находится в состоянии ликвидации, банкротства, реорганизации (Только для организаций):  Да
Презентация проекта pdf:  Загрузить
Возврат к списку
нет доступа к комментариям Авторизоваться