Opracowanie innowacyjnych przegubów międzyczłonowych o unikalnej, lżejszej konstrukcji pochłaniającej energię zderzenia dla zapewnienia bezpieczeństwa pasażerów w transporcie publicznym

Projekt współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

Celem projektu jest przeprowadzenie przez posiadającą status CBR Spółkę EC ENGINEERING badań przemysłowych i prac rozwojowych celem opracowania innowacyjnego typoszeregu nowatorskich, lekkich przegubów międzyczłonowych o unikalnej konstrukcji, przeznaczonych do pojazdów transportu publicznego (autobusów, trolejbusów, lekkich pojazdów szynowych).


Całkowity koszt realizacji projektu: 12 553 825,10 zł

Przyznane dofinansowanie: 6 140 946,86 zł

Okres realizacji: 01-03-2016  -   30-04-2019

Zaawansowane Metody Symulacji Podwozi i Zawieszeń: Optymalizacja Dynamiki Trakcji Pojazdów Inteligentnych

EC Engineering uczestniczy w projekcie dofinansowanym przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach inicjatywy EUREKA

Jest to projekt o numerze E! 4907, nazwa zadania: CHASING „Advanced Simulation Methodologies for Chassis & Suspension Engineering: Optimizing Driving Dynamics of Intelligent Vehicles” („Zaawansowane Metody Symulacji Podwozi i Zawieszeń: Optymalizacja Dynamiki Trakcji Pojazdów Inteligentnych”).


Głównym celem projektu jest opracowanie nowej generacji metod i modeli symulacyjnych, które umożliwią optymalizowanie wielu własności funkcjonalnych pojazdów w zakresie dynamiki, sterowalności, komfortu i jakości podróżowania i poprawy stabilności jazdy (własności trakcyjnych), bezpieczeństwem czy też zagadnieniami drgań i hałasu (ang. NVH), wytrzymałości i niezawodności.


Od strony EC Engineering opracowaniu będą podlegać następujące zagadnienia:

–   Techniczna koncepcja podwozia oraz układu zawieszenia autobusu miejskiego, procedury projektowania w oparciu o symulacje 2D i 3D,

–   Procedury analizy układu zawieszenia z uwzględnieniem różnych warunków drogowych oraz porównanie do innych systemów,

–   Symulacyjne obliczenia zawieszeń autobusowych z wykorzystaniem elastycznych modeli typu multibody dla celu oceny trwałości wybranych podzespołów,

–   Integracja systemu innowacyjnego zawieszenia w ramach istniejącej infrastruktury,

–  Wykonanie elementów prototypowego układu innowacyjnego oraz testowanie zawieszenia autobusu miejskiego.

Opracowanie wstępnej koncepcji innowacyjnego zawieszenia autobusowego oraz opracowanie parametrycznego modelu 3D innowacyjnego zawieszenia autobusowego

Wymiernym efektem udziału w projekcie będą: koncepcyjne modele 3D układu innowacyjnego zawieszenia autobusu miejskiego, wyniki symulacyjnych obliczeń wytrzymałościowych. Wyniki te będą mogły być komercjalizowane poprzez sprzedaż licencji, procedur oraz know – how dla firm zajmujących się projektowaniem elementów zawieszeń pojazdów w szczególności autobusów, ale również innych środków transportu np. samochodów, a przy niewielkim nakładzie dodatkowej pracy również transportu kolejowego.

EC Engineering skupi się na rozwoju innowacyjnych procedur projektowania, dzięki którym możliwe będzie realizowanie projektów złożonych struktur mechanicznych obciążonych zarówno statycznie jak i dynamicznie. W ramach tego projektu, stworzony zostanie innowacyjny układ podwozia i zawieszenia autobusu. Ostatnim etapem projektowym realizowanym przez EC Engineering będzie przeprowadzenie testów drogowych, mających na celu weryfikację stworzonej konstrukcji.

Innowacyjne procedury projektowania powstaną na bazie wieloletnich doświadczeń firmy EC Engineering w dziedzinie realizacji projektów złożonych struktur mechanicznych. Dzięki procedurom czas potrzebny do realizacji projektu oraz konieczne nakłady finansowe będą ograniczone do niezbędnego minimum. Głównym celem powstania procedur projektowania jest takie ułożenie kolejnych etapów projektu, aby zmniejszyć ilość pętli przy dążeniu do uzyskania zbieżności z założeniami wejściowymi.


EC Engineering będzie realizować następujące zadania projektowe:

1.  Opracowanie wstępnej koncepcji innowacyjnego zawieszenia autobusowego przy użyciu systemu 1D. Zostanie opracowany koncepcyjny model  symulacyjny 1D, reprezentujący wszystkie kluczowe cechy funkcjonalne rzeczywistego układu zawieszenia autobusu. Dzięki serii analiz przeprowadzonych na tym modelu dokonana zostanie weryfikacja poprawności przyjętych założeń projektowych, jak również optymalizacja przyjętego ostatecznie rozwiązania. Optymalizacji podlegać będą parametry takie jak: wymiary geometryczne, sztywności elementów podatnych, wartości tłumienia elementów pochłaniających energię oraz zakresy przemieszczeń elementów ruchomych. Zweryfikowana zostanie również zasadność zastosowania poszczególnych elementów wykonawczych.

2.    Opracowanie parametrycznego modelu 3D innowacyjnego zawieszenia autobusowego oraz przeprowadzenie analiz geometrycznych i kinematycznych. Zostanie opracowany parametryczny model 3D integrujący w sobie wszystkie dane będące rezultatem etapu pierwszego, jak również wynikiem założeń wstępnych do projektu. Dzięki parametryczności opracowanego modelu będzie możliwa optymalizacja konstrukcji zawieszenia pod kątem parametrów geometrycznych i kinematycznych. Na tym etapie projektu zostaną również wzięte pod uwagę wszelkie uwarunkowania wykonawcze, technologiczne i ekonomiczne. Na skutek dynamicznego rozwoju nowoczesnych metod obróbczych model 3D opracowany w tym i zoptymalizowany na dalszych etapach projektu może stanowić sam w sobie zaplecze dokumentacyjne w procesie produkcyjnym.

3.   Opracowanie modelu multibody zawieszenia autobusu oraz przeprowadzenie analiz dynamicznych. Jako, że układ zawieszenia pojazdu jest typową strukturą pracującą dynamicznie, ostateczny efekt prac projektowych zależy od poprawności przeprowadzonego procesu optymalizacji. Dla autobusu, pojazdu służącego do przewozu osób jednym z głównych kryteriów optymalizacyjnych są wskaźniki opisujące komfort podróżowania, takie jak przyspieszenia, częstości i amplitudy drgań. Wielkości te będą wyznaczane z uwzględnieniem różnych warunków drogowych. Efektem prac przeprowadzonych w ramach tego etapu będzie wykaz obciążeń, którym podlega układ zawieszenia, takich jak wartości sił, momentów, przemieszczeń oraz przyspieszeń.

4.   Opracowanie modelu elementów skończonych zawieszenia autobusu oraz przeprowadzenie szeregu analiz określających wytrzymałość doraźną i zmęczeniową. W celu weryfikacji poprawności zaprojektowanego układu zawieszenia pod kątem wytrzymałości doraźnej i zmęczeniowej, w oparciu o parametryczny model 3D oraz o wyznaczone obciążenia przeprowadzona zostanie optymalizacja. Przeprowadzone analizy pozwolą na uzyskanie najkorzystniejszych wskaźników wytrzymałościowych konstruowanej struktury. Prace zrealizowane na tym etapie projektu ocenią trwałość opracowanej konstrukcji.

5.   Opracowanie dokumentacji konstrukcyjnej 2D. W celu umożliwienia wyprodukowania zaprojektowanego produktu opracowana zostania rysunkowa dokumentacja techniczna. Uzyskana w tym etapie projektu dokumentacja będzie w pełni powiązana z parametrycznym modelem 3D i pozwoli na wprowadzanie wszelkich koniecznych korekt w czasie dużo krótszym, aniżeli ma to miejsce w przypadku standardowej dokumentacji technicznej. Możliwość wprowadzania zmian z poziomu modelu 3D znacznie ułatwia wszelkie modyfikacje konstrukcji.

6.   Przeprowadzenie testów drogowych autobusu wyposażonego w prototypowy, innowacyjny układ zawieszenia. Aby móc w pełni zweryfikować poprawność przyjętych założeń projektowych oraz poprawność przeprowadzonych analiz i procesów optymalizacji, konieczne jest przeprowadzenie serii badań drogowych. Ich celem jest znalezienie korelacji pomiędzy symulacyjnymi modelami obliczeniowymi, a obiektem rzeczywistym. W przypadku znacznych rozbieżności z przyjętymi założeniami, wyniki uzyskane podczas prób drogowych mogą być wykorzystane przy ustalaniu zakresu koniecznych modyfikacji prototypowego układu innowacyjnego zawieszenia.


Okres realizacji projektu: 36 miesięcy, od listopada 2010 do listopada 2013.