MakeReal3D让线缆设计更高效


线缆是复杂机电产品系统中的基础原件,飞机、卫星、特种车辆等复杂机电产品受电气性能和机械性能的约束,因此线缆的优化布局和装配质量是衡量产品整机性能和可靠性的一个重要指标,影响着整个机电产品设计的质量和效率。传统的线缆规划主要采用模装试验的方法,这种方法依赖于实体样机,导致成本高、周期长。虚拟现实辅助工程技术为线缆规划提供了新的可能,与传统装配规划相比,最大的优点是减少了对实体样机的依赖,在设计前期阶段,使用虚拟样机便可对线缆进行快速、准确的规划,从而提高线缆设计效率。

传统的线缆设计模式通常采用CAD软件来设计线缆的走向,并借助实体样机进行实验验证。这种方式存在一个缺陷,即CAD软件无法仿真线缆的物理性能,如材料刚度、扭转情况、重力,对线缆走向的影响,导致CAD设计的走向与实际走向存在巨大差异。此外,在传统的三维设计软件中,线缆通常被定义为刚体,线束的可装配性无法得到正确的仿真结果,因此非常依赖于实体样机。MakeReal3D虚拟现实辅助工程平台具备柔性线缆仿真功能,可以通过修改线缆的物理参数,例如杨氏模量和泊松比,对其进行仿真。这种仿真技术可以减少对实体样机的依赖,并在设计阶段提前进行布线工艺的可行性和合理性验证。可以尽早发现设计缺陷,避免设计变更,缩短设计周期,同时也能降低研发成本。

例如,在做飞机总体设计时,传统布线方法需要考虑线缆长度、重量、接线点和电磁干扰等因素,并在布线图纸中详细标注和记录,流程繁琐易错。相比之下,使用MakeReal3D柔性线缆仿真功能,可以依靠数字样机直接在三维环境中进行布线规划,布线效果直观可靠。并且在完成布线后,还可以获取线缆总体长度与重量,这对于需要严格把控整体重量的飞机设计至关重要。通过柔性线缆仿真可以降低对实体样机的依赖,有效减少设计误差,提高产品设计效率与质量。

在完成布线设计后,确保线缆设计的合理性也是制造过程中不可或缺的关键步骤。在传统三维设计软件中,线缆的动态验证是无法进行的。一些线缆设计虽然满足了静态最小弯曲半径限制,却忽略了机构运动带来的线缆形变,导致无法满足设计要求,从而使得线缆使用寿命大打折扣。使用MakeReal3D柔性线缆仿真功能,可以仿真机构运动状态下线缆的性能表现,以红色高亮显示不符合设计要求的部分(图3)。并且可以在三维环境中直接进行线缆敷设的修正(图4),得到正确的走线方式、卡扣设计以及线缆长度等。

MakeReal3D虚拟现实辅助工程平台的柔性线缆仿真功能,为工程设计带来了全新的思路和方式。工程师可以在三维环境中快速准确地进行布线规划,同时能够通过仿真机构运作状态下线缆的形变表现,得到更可靠和准确的仿真结果,从而减少对实体样机的依赖。通过使用MakeReal3D虚拟现实辅助工程平台,设计者可以更快地优化设计,缩短设计周期,提高线缆设计效率。