MakeReal3D助您解决虚拟装配难点:柔性线缆及软管仿真

近年来,随着计算机集成制造技术的快速发展,人们对虚拟环境下人机交互等方面的虚拟装配规划技术进行了广泛而深入的研究,并取得了一定的效果。由于柔性体在运动过程中具有易变形的特点,这大大地提高了虚拟装配规划的难度和复杂性。因此,一直以来,虚拟装配规划研究的对象大多是刚性零件,针对线缆、软管等柔性零件的建模和装配规划依然处在初级阶段。

线缆是机电产品中的重要组成部分,从航空航天到电脑、日常家电等都发挥着重要的作用。线缆设计不准确,装配不规范和可靠性问题已经成为决定整个产品质量的重要原因之一,严重时甚至会影响整个产品的开发。传统的线缆布线主要是利用产品实物进行模装实验来验证线缆设计的准确性,线缆长度和卡箍位置。此方法过于依赖实物进行验证,会耗费大量的时间成本,很大程度上延长了产品的研发周期,增加了研发成本,并极易造成差错。例如在整车布线的设计中,常常忽略因多条线缆捆绑导致的整体直径过粗、弯曲性能下降、单一线缆长度不足从而影响实际装配的问题。

软管则多用于液压、冷却等装置中。多用于机械臂、汽车等机械设备中。软管不同于线缆,在使用中不可随意弯折变形,否则会影响管内的流体运动,但是在装配过程中,属于柔性零件,可弯曲方便其他零件通过。相对传统车,在电动车中,冷却软管数量更多,更加的错综复杂,软管的安装与固定就显得更加重要。

MakeReal3D针对这一问题,开发了线缆及软管柔性部件仿真功能,基于真实的物理性能进行仿真模拟。如上视频所示,高压线缆的旋转、弯曲,冷却液软管的自然下垂,在表现柔性部件的同时,具备一定的刚性,反馈了物体真实的物理特性。在虚拟现实仿真应用上,针对软管的仿真模拟许多软件仍当作刚体处理,而部分仿真软件通过动画进行实现,并不是通过物理性能进行仿真,只能进行汇报展示,而不具备仿真模拟能力。MakeReal3D通过设置柔性部件的杨氏模量泊松比来为部件添加物理特性,同时还可限制柔性部件的最小弯曲半径,在装配过程中,监控线缆的状态,超过最小弯曲半径限制的部位会逐渐转为红色,提示使用者关注此段线缆。

柔性线缆及软管仿真功能的引入使得MakeReal3D可以更加真实的模拟装配过程,线束的长度,线束的通过性,软管的穿插与固定都在设计阶段就得到了有效的验证仿真,在验证结果通过后,还可作为工艺规划的参考,并在工艺验证后形成维修手册,用于试制、产线及售后的装配培训。

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