Проект носит длинное название «Создание «умного» цифрового двойника и экспериментального образца малогабаритного городского электромобиля с системой ADAS 3-4 уровня». Заказчиком выступило Министерство науки и высшего образования РФ.
Цель, поставленная перед группой петербургских студентов – создание комплекса программ «Умный» цифровой двойник» и разработка методик цифрового проектирования и оптимизации электромобиля. «Умный» цифровой двойник позволит проводить виртуальное тестирование и настройку автомобиля, моделировать и измерять любые его показатели в различных условиях жизненного цикла с детальным учетом характеристик материалов и особенностей технологических процессов.
По мнению авторов идеи, подобное сочетание технологий дает возможность сократить трудозатраты на разработку электромобиля не менее чем на 30% и более чем в 2 раза сократить длительность работ по выпуску серийного образца. В ходе проекта должно быть продемонстрировано сокращение времени проектирования путем разработки и изготовления в краткие сроки экспериментального образца электромобиля с использованием серийных или близких к серийным технологий.
Юрий Болдырев, руководитель проекта, д.т.н., профессор кафедры «Прикладная математика» Института прикладной математики: «Все решения соответствуют матрице целевых параметров и ограничений и многократно выверяются на виртуальных испытательных стендах. Модели подвесок выполнены с учетом общей компоновки автомобиля, на основе кинематических схем подвески и с учетом технологических процессов изготовления. Каркас кузова электромобиля проходит многокритериальную оптимизацию по показателям пассивной безопасности, жесткости и виброакустического комфорта».
Применяя технологию цифрового двойника, довольно быстро удалось разработать конструкцию каркаса кузова, определить состав кузова и технологию изготовления отдельных конструктивных элементов. Каркас разработан с учетом платформенности будущей линейки электромобилей с применением метода Simulation-Based Design («проектирование на основе математического моделирования») — он включает десятки многокритериальных расчетных проверок цифрового двойника кузова электромобиля.
Студенты проработали стилевое решение экстерьера, разбиение стилевых поверхностей на кузовные детали исходя из линий разъемов, кинематику открывания и общего дизайна. Также была проведена оценка конструкции деталей на технологичность с учетом ограничений выбранной технологии изготовления (стеклопластиковые панели экстерьера). Проработали стилевое решение интерьера с учетом ограничений выбранной технологии изготовления (стеклопластиковые панели), а также модели сидений и рулевого колеса.
Удалось изготовить полный комплект деталей подвески для ЭО электромобиля. Проведены натурные и виртуальные испытания, валидация конечно-элементных моделей рычагов; испытания жесткости линейки сайлент-блоков и буферов отбоя, скорректированы параметры расчетных моделей. На базе Product Definition (описание полного состава автомобиля) разработана электронная архитектура, подготовлен перечень электронных компонент в составе ЭО электромобиля, разработана структурная схема ЭО электромобиля.
Проведена оценка рынка на возможность закупки готовых компонентов электронной архитектуры электромобиля, удовлетворяющих предъявленным требованиям и обладающих необходимым функционалом. По результатам проведенного анализа разработана функциональная схема электрооборудования экспериментального образца.