一、传统设计中的痛点
传统线束开发,通常使用常规的工业CAD三维设计软件对线束走向进行布置,制造物理样机进行线束的实验验证,研发周期长、效率低、成本高,而且无法适应当前快节奏的产品更新换代和市场的需求。
同时由于这些三维CAD软件没能够充分考虑线束自身的材料刚度,扭转情况及重力对其走向的影响,导致设计走向与实际走向存在巨大差异,设计工程师无法在早期确保线缆布置的准确。
二、柔性仿真解决方案
基于线束开发现流程中的痛点,北京和远科技提供一套先进的柔性线缆仿真解决方案,可以在考虑管线真实力学性能和重力条件下进行管线柔性布置、仿真验证及优化,其中线束仿真解决方案兼容市面常见的CAD工业软件如CATIA、UG、Creo、SolidWorks等具备建模能力和CAE能力的软件数据。
可实时,高精度的模拟管线的空间变形、弯扭状态以及应力应变分布等,无论是静态、动态抑或是装配工艺,都可以一站式解决管线布置相关的问题 。
三、常见问题应用解析
存在问题 1 :无法保证设计线长满足实际需求
常见的三维设计软件,如CATIA、UG、Creo、SolidWorks等,均无法准确表示出柔性部件的运动仿真,工程师只能通过极限位置的布置进行线长的设定,后续通过物理样机来进行检验,验证周期较长。
解决方案:在仿真平台中使用线长变化测算,演示实时线长与设计线长的差值,通过可视化与图表两种方式准确显示问题点。
解决成果:在设计阶段即可检验线长设置的正确性,防止线长设定过长或过短,消除了潜在的设计风险。
存在问题 2:无法确定线束运动时的扭转情况
工程师在三维设计软件中无法显示运动过程中线缆扭转的变化,只能通过物理样机来进行检验,验证周期较长。
解决方案:在仿真平台中激活扭转可视化仿真,实时监测线缆的扭转情况,并据此调整线缆布置,防止出现因扭转过度导致的应力集中问题。
解决成果:帮助工程师在设计阶段规避线缆布置上的扭转问题,快速完成产品迭代。
存在问题 3:无法预测动态弯曲半径是否超出材料极限
传统三维软件仅能静态显示线束弯曲形态,无法模拟运动过程中弯曲半径的动态变化,可能导致实际使用时因反复弯折导致线缆护套破裂或芯线断裂。
解决方案:在仿真平台中集成材料力学参数(如最小允许弯曲半径),实时计算并标注线束运动轨迹中的弯曲半径临界点,触发阈值告警。
解决成果:规避因动态弯曲超限导致的线缆寿命衰减问题,提升设计可靠性。
存在问题 4:多分支线束干涉风险难以量化评估
复杂设备中多分支线束同步运动时,工程师依赖人工经验判断干涉风险,易遗漏隐蔽区域的线束摩擦或挤压问题。
解决方案:通过仿真平台的多刚体动力学算法,自动生成线束间距热力图,标注间距小于安全值的区域并统计碰撞概率。
解决成果:减少90%的物理样机干涉调试次数,避免返工成本。
存在问题 5:缺乏线束材料应力松弛的长期仿真能力
线缆护套材料在长期振动中可能出现应力松弛,导致固定点松动或线束下垂,传统软件无法模拟时间维度上的性能衰减。
解决方案:基于粘弹性材料本构模型,仿真线束在连续工作周期(如1000小时)内的应力松弛曲线,预测形变量级。
解决成果:指导设计人员加强关键固定点或改用抗蠕变材料,延长使用寿命。
存在问题 6:无法验证装配容差对线束张力的影响
实际装配中部件安装公差可能导致线束长度冗余不足或张力超标,设计阶段缺乏容差敏感性分析工具。
解决方案:在仿真平台搭建装配容差分析模型,输入部件安装公差范围,结合线束特性模拟不同容差下的张力变化。运用特等方式获取数据,开发敏感性分析工具,直观呈现各容差因素对线束张力的影响程度。
解决成果:设计阶段可全面评估装配容差对线束张力的作用。工程师据此提前优化线束设计与装配工艺,规避因容差导致的线束长度、张力问题,降低故障风险,提升装配质量与可靠性,削减调试修复成本,加快产品上市。
四、即刻获取线束解决方案
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