【重磅来袭】IPS—线束和柔性管路三维仿真解决方案

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基于IPS的二次电缆柔性线束运动仿真和试验对比

基于IPS的二次电缆柔性线束运动仿真和试验对比方苏;徐梓源;俞玲;李启本;戴人杰;沈良;卢圣财;贾金伟;周平;毛钰韬【期刊名称】《电力与能源》【年(卷),期】2024(45)2【摘要】针对继电保护小室内的二次电缆线束因设计排布及装配不合理导致线束故障频发的问题,提出了一种新的基于IPS的继电保护小室二次电缆柔性线束运动仿真分析及优化设计方法。

该方法以继电保护小室柜内的多组二次电缆柔性线束为研究对象,首先通过获取线束的材料参数及空间结构,基于IPS软件建立继电保护小室与二次电缆线束的力学约束和运动模型;然后对柔性长线束进行动态仿真分析,通过提取线束运动过程的几何变形、间隙、应力应变、弯曲扭曲等变量,准确定位线束故障发生的位置和时刻并进行定量分析,基于IPS实现优化设计,实现了线束虚拟装配、风险动态分析及评估、线束疲劳分析及寿命预测等;最后通过现场实物验证对仿真结果进行了验证。

验证结果表明,通过仿真分析能有效地定位故障位置,仿真分析结果与实物测量结果一致,满足对标要求,该方法能够有效发现和消除线束的故障隐患,提高线束设计和安装的可靠性。

【总页数】7页(P208-214)【作者】方苏;徐梓源;俞玲;李启本;戴人杰;沈良;卢圣财;贾金伟;周平;毛钰韬【作者单位】国网上海市电力公司松江供电公司【正文语种】中文【中图分类】TM75【相关文献】1.汽车线束设计基于IPS模拟仿真的应用2.基于柔性管线分析理论的轨道车辆跨接线束IPS设计及可靠性研究3.电缆制作生产线方案——特种车辆电缆线束生产线方案设计及应用4.电线电缆成束燃烧试验方法对比分析5.基于SolidWorks二次开发的凸轮廓线精确设计及运动仿真因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

汽车线束3D仿真布线设计与技巧

图2H 型布局目前,汽车线束制造企业与汽车制造企业联合进行汽车线束的研发、设计已经成为主流。

在前期线束设计中为了方便、简单、快捷地得到汽车线束在空间的走向和尺寸;以使线束在整车中布置得更合理,尺寸准确,缩短开发周期,通常采用3D 软件仿真模拟布线。

目前,常用的3D 线束布线软件有CATIA 、PROE 、UG 等,由于不同的汽车主机厂家工程技术对线束开发所采用的线束3D 布线软件各不相同,故线束制造企业的工程师熟练掌握与应用主机厂所采用的线束3D 布线软件已成为必须具备的技能。

当前,CATIA 在线束3D 模拟仿真中比较简单实用,而UG 和PROE 在实际操作中过于复杂和繁琐,故CATIA 在汽车行业实际应用范围较广,如:一汽、奇瑞、江淮、青年莲花等汽车主机厂均采用CATIA 软件。

1汽车线束的3D 布局设计采用线束设计软件CATIA 进行线束的3D 布局设计。

由于线束的走向和布局方式主要受控于电器负载的安装位置、车体空间等因素影响,因此常根据电器负载的安装位置确定线束的走向布局设计。

目前,国际通用的线束布局方式有3种,即E 型线束布局设计、H 型线束布局设计、T 型线束布局设计。

1)E 型布局设计图1为E 型布局。

形状类似字母E ,整车线束从前向后以一条线束通道贯穿,适用于中小型车辆,例如:速腾、伊兰特、荣威550等。

优点及局限性:布局简单,减少从发动机舱到驾驶舱的过孔;整车电气功能增多时,单一的前后线束连接通道导致线束较粗,不便于线束的装配,同时也不利于线束的生产制作。

2)H 型布局设计图2为H 型布局。

形状类似字母H ,车身地板线束沿仪表中控台,一部分通过左右两侧的车身钣金孔向车头方向,另一部分沿地收稿日期:2012-07-30作者简介:安贺(1978-),女,产品工程师,助理工程师,E-mail :*************;张震华(1976-),男,工艺工程师,中级工程师;王龙波(1981-),男,产品工程师;苑静(1982-),女,产品工程师;姚孝涛(1983-),男,助理工程师。

汽车柔性软管运动包络仿真分析

汽车柔性软管运动包络仿真分析张海鹏【摘要】汽车在行驶过程中,柔性软管的空间位姿和形态容易发生变化,会导致管路与周围零部件干涉磨损,严重影响管路寿命.综合考虑软管的几何特征和物理特性,基于Kirchhoff弹性细杆力学模型,建立柔性软管的空间位姿和形态的参数化模型,模拟软管在汽车行驶过程中的变形.以汽车典型行驶工况下的运动学状态作为仿真输入,对柔性软管运动包络进行仿真分析,仿真结果可以为汽车柔性软管设计及优化提供依据.【期刊名称】《上海工程技术大学学报》【年(卷),期】2018(032)002【总页数】4页(P117-120)【关键词】柔性软管;Kirchhoff运动学模型;运动包络【作者】张海鹏【作者单位】上汽大众汽车有限公司,上海201805【正文语种】中文【中图分类】U462.2汽车柔性软管主要用于连接电气设备或控制装置.作为各类信号、能源等的传输通道,柔性软管布局设计的合理性与装配的可靠性直接影响汽车质量.汽车柔性软管在车辆运行过程中处于运动状态,活动线缆通常一端固定,另一端受运动部件牵引按一定规律进行空间运动.目前,柔性软管的工艺设计主要依靠经验,具体的空间运动状态需在实际装配后才能确定,较少在设计阶段对其工作状态下的运动过程模拟和仿真,导致柔性软管可靠性差,常出现弯曲损伤、疲劳、外皮磨损等问题,严重影响了汽车的可靠性[1].近年来,随着虚拟现实技术的不断发展,探讨在虚拟环境下建立柔性软管的物理特性模型并进行运动仿真,为解决汽车柔性软管设计及走向等问题提供了一条新的有效途径[2].目前国内外有关虚拟环境下线缆物理特性建模及运动仿真方面的研究成果不多.刘检华等[3]以Kirchhoff 弹性细杆非线性力学理论为基础,创新性地提出基于弹性细杆力学模型的虚拟环境下活动线缆建模与运动仿真方法,实现了活动线缆的运动仿真.针对汽车柔性软管在车辆行驶过程中位姿和形变带来磨损的问题,基于Kirchhoff 弹性细杆力学理论,建立柔性软管物理模型,利用工业路径解决方案(Industrial Path Solution,IPS)软件建立软管仿真模型,以汽车典型行驶工况下汽车车身、发动机载荷作为输入,对汽车柔性软管运动包络进行仿真分析.1 柔性软管弹性细杆力学模型弹性细杆静力学理论是Kirchhoff 在1859 年提出的[4],其特点是在Kirchhoff 假定下结合线弹性本构关系建立矢量形式的力和力矩平衡方程,其数学形式与刚体定点转动动力学方程相同,两者存在对应的比拟关系,即著名的“Kirchhoff动力学比拟”.Kirchhoff理论的核心内容之一是平面截面假设:垂直于杆中心线的横截面在杆变形前为平面,变形后仍保持平面,且垂直于变形后的中心线.此项假设为弹性细杆的离散化提供了依据.汽车用柔性软管主要是圆形截面的弹性细杆,其物理特性模型及微元受力状态如图1所示.图1 柔性软管物理特性模型Fig.1Flexible hose physical characteristics model图中:P0为活动线缆的固定端;P1为活动线缆的运动端;P为活动线缆中心线上任一点;P′为活动线缆中心线上与P点无限接近的邻近点;Oξηζ为笛卡儿三维惯性坐标系,O点与活动线缆的固定端节点P0重合,ζ轴正方向为竖直向上;PNBT为Frenet 坐标系;N、B、T分别为该点的主法线、副法线、切线方向;Pxyz为主轴坐标系,其中z轴与T轴重合;x、y分别为P点所在截面的惯性主轴；θ为x 轴与N 轴、y 轴与B轴的夹角，Frenet坐标系沿T轴转动角度θ即得到主轴坐标系;r为P点相对固定参考点O的矢径,r+Δr为P′点相对固定参考点O 的矢径.以P0为原点沿活动线缆建立弧坐标,规定外法线矢量与弧坐标增大方向一致的截面为正截面,反之,外法线矢量与弧坐标减小方向一致的截面为负截面.-F、-M分别为P点负截面受邻近截面作用内力的主矢和主矩;F+ΔF和M+ΔM分别为P′点正截面受邻近截面作用内力的主矢和主矩.考虑PP′微元弧段内活动线缆的平衡,在平衡状态下,上述作用力对P点简化的主矢和主矩必须为零,仅保留各增量的一阶小量，主矢和主矩的定义为=0(1)+T×F=0(2)式中:F为P点正截面受邻近截面作用内力的主矢;s为弧坐标；M为P点正截面受邻近截面作用内力的主矩;T为P点的切线基矢.将求导过程由相对惯性坐标系Oξηζ改为相对截面主轴坐标系Pxyz进行,利用弯扭度ω及F、M相对Pxyz的投影式,同时考虑到无原始曲率和扭率,活动线缆截面作用力的主矩可表达为Mx=kxωxMy=kyωyMz=kzωz(3)式中:kx为截面绕x轴的抗弯刚度;ky为截面绕y轴的抗弯刚度;kz为截面绕z轴的抗扭刚度,则式(1)、式(2)相对Pxyz的投影式可表示为(4)(5)式(4)、式(5)为描述活动线缆平衡的Kirchhoff 方程.从Kirchhoff 方程中解出Fx(s)、Fy(s)、Fz(s)及ωx(s)、ωy(s)、ωz(s)以确定刚性截面在惯性空间中的姿态,中心线的切线基矢随之确定.在实际应用中,通过活动线缆两端点的几何约束可以确定边界条件,从而使求解位姿问题变为求解Kirchhoff 方程的边值问题.2 柔性软管运动学仿真建模为计算柔性软管的空间状态,本研究基于IPS软件进行求解.IPS是基于Kirchhoff弹性细杆静力学理论编写的软件,由德国弗朗霍夫学会开发,能快速准确地仿真柔性部件的运动特性,可进行运动走向、运动干涉和应力计算,长度优化、卡箍及位置优化,运动包络计算等.柔性软管仿真流程如图2所示.其主要包括5个步骤:1) 分析柔性软管及相关零件特点,基于CATIA软件建立物理模型,并将其导入IPS中;2) 收集软管周围间隙数据及软管材料属性并进行定义;3) 针对汽车运行工况设计相关试验，获取运动学输入;4) 进行运动学仿真,获取软管运动包络；5) 对软管优化设计.图2 柔性软管仿真流程Fig.2 Simulation flowchart of flexible hose2.1 材料属性定义对各向同性材料,直接利用材料密度、杨氏模量、泊松比等确定材料属性参数;对其他材料,通过拉伸试验、弯曲试验和扭转试验确定材料属性参数,试验场景如图3所示.图3 材料属性试验Fig.3 Material property tests2.2 汽车柔性软管运动学输入分析汽车运行状态,确定5种工况作为软管运动学分析典型工况,见表1.表1 汽车运动学试验工况Table 1 Kinematic test conditions of vehicle工况汽车运行状态1起步加速(3 000 r起步)2倒车加速(3 000 r起步)3逆时针稳态回转(40 km)4顺时针稳态回转(40 km)5直线变负荷(0～6 000 r/s)根据表1所列工况进行汽车试验.首先根据工况特点,以汽车运行速度为输入,基于车身物理模型,直接获得车身运动状态,仿真试验如图4所示.图4 仿真试验Fig.4 Simulation test汽车柔性软管运动学状态除和车身运动有关外,其主要影响来自于发动机振动.根据典型汽车运行工况特点,设计台架试验进行运动学分析,获取发动机振动输出,台架试验如图5所示.图5 台架试验Fig.5 Bench test3 案例分析以发动机冷却系统水管为例,选择直线变负荷工况,对其运动包络进行仿真分析.首先建立包含水管及附件的物理模型,如图6所示.图6 发动机冷却水管物理模型Fig.6Engine cooling water pipe physical model在此基础上添加边界及材料属性,基于典型工况下汽车运动学状态,进行运动包络仿真分析,实现水管空间运动间隙的理论计算及运动包络IPS仿真输出,结果如图7所示.图7 发动机冷却水管运动包络Fig.7Engine cooling water pipe motion envelope由图7可以看出,基于本研究所述方法可以实现水管运动包络及间隙的计算,两者结果吻合.说明本研究方法是有效可行的，可为柔性软管优化设计提供数据支持,可以有效避免零部件干涉所带来的磨损、失效.4 结论针对汽车柔性软管布置问题,基于Kirchhoff弹性细杆力学模型,建立柔性软管的参数化模型,实现软管的空间位姿和形态物理描述;基于台架试验,确定汽车运动学输入提取方法;选择直线变负荷工况,以汽车发动机冷却系统水管为例,基于IPS软件对其进行仿真分析,实现柔性软管运动包络仿真分析,软管间隙与运动包络结果比较吻合,研究结果可以为汽车柔性软管设计及优化提供依据.参考文献:【相关文献】[1] 王春生,宁汝新,刘检华,等.J-T 制冷器管路对稳定平台的干扰力矩分析[J]. 激光与红外,2009,39(3):277-279.[2] 王发麟,廖文和,郭宇,等.基于精确Cosserat 模型的柔性线缆物理特性建模与变形仿真技术[J]. 计算机辅助设计与图形学学报,2017,29(7):1343-1355.[3] 刘检华,赵涛,王春生,等.虚拟环境下的活动线缆物理特性建模与运动仿真技术[J]. 机械工程学报,2011,47(9):117-124.[4] 刘延柱.弹性细杆的非线性力学[M].北京:清华大学出版社,2006.[5] 张海鹏,朱婉玲,严勇强,等.基于多测量方法的新能源车标准车头认可[J]. 上海工程技术大学学报,2016,30(4):300-305.[6]CAO D Q,LIU D S,WANG C H T.Nonlinear dynamic modeling of MEMS components via the Cosserat rod element approach[J].Journal of Micromechanics and Microengineering,2005 ,15(6):1334-1343.。

Simcenter Flexible Pipe及其在管路和线缆线束仿真方面的应用

当有2条或者多条cable 理线路径在同一个理线槽内,需要能依来自cable的特性模拟出是否会跳
线以及不好压线的风险
1.对于当前的四条线缆，在两条线缆压入同一卡槽时局部有跳线，同时其他位置线缆局部受力偏大依然存在跳线风险
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上汽换挡拉锁应用案例
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Simcenter Flexible Pipe设计仿真
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联想- Cable Routing
场景详细展示-优化设计后全部压入对应卡槽
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cable的理线路径需要清晰， cable 长度合适
cable 理线过程中不可以跳线或者压不进理线槽内
验证结论
1.通过仿真找出1处跳线9处卡槽布线不合理，存在没有压进卡槽的情况 2.已经自动更新合理线缆长度重新优化了设计
cable connector 在组装过程中不会有脱落的risk
1. 当前模型跳线发生时线缆被拉伸但没有发生connector脱落

汽车线束3D仿真布线设计与技巧

汽车线束3D仿真布线设计与技巧汽车线束3D仿真布线设计与技巧汽车线束3D仿真布线是现代汽车制造中非常重要的步骤之一。

线束是汽车电子系统的重要组成部分，通过线束将各种传感器、器件、电子设备等进行连接，实现数据传输、信号传递等功能。

因此，线束在汽车中的作用非常重要。

汽车线束3D仿真布线是汽车电子系统的重要环节，设计操作非常复杂。

下面将介绍汽车线束3D仿真布线的设计和技巧。

汽车线束3D仿真布线的步骤1.线束设计线束设计是汽车线束3D仿真布线最重要的部分。

设计人员需要根据汽车的结构和布局，绘制出整车结构模型。

然后，根据电气系统要求，将线路图和线束附件清单提供给设计软件，对线束进行设计。

2.创建线束通过数据插件创建线束，定义线束端点和连接器、排列方式等参数。

编辑线束材料、包覆方式等参数，为后续工作做好准备。

3.人工布线人工布线是仿真布线过程中的重要部分，也是最难的部分。

需要综合考虑线体的导向、空间位置、折弯的角度等各种因素。

在人工布线时，需要根据线束的长度工作站点、端点和附件的位置，进行逐步布线。

4.优化设计在布线完成后，需要进行优化设计。

优化可以通过修改线长、位置和折弯角度等尽量缩短线路和降低布线难度。

线束参数有多种，设计人员也应按照不同的汽车结构对合适参数进行选择和优化。

优化时，也需要对比多种方案，对不同的布线方案进行准确评估。

5.模拟仿真在完成布线设计后，需要进行模拟仿真测试。

模拟仿真可以通过计算机工具进行。

这将可以根据特定的材料、环境和运动等因素，对汽车线束进行全面的仿真检查。

在此之后，还需要进一步优化设计。

汽车线束3D仿真布线的技巧1.了解汽车结构在进行汽车线束3D仿真布线设计时，必须要了解汽车的结构和布局。

设计人员应该了解汽车的每个零件的形态，以及相对位置，以便更好地设计线束。

2.使用优秀的软件汽车线束3D仿真布线设计需要软件工具，因此，设计人员应该选择优秀的软件进行设计。

AutoCAD 、CATIA等都是非常优秀的设计软件，使用这些软件，可以更好地对汽车线束进行3D仿真布线。

复杂机电产品中的柔性线缆装配过程仿真技术

复杂机电产品中的柔性线缆装配过程仿真技术尚炜;宁汝新;刘检华;王志斌【期刊名称】《计算机辅助设计与图形学学报》【年(卷),期】2012(024)006【摘要】Assembly process simulation for cable harness in complex electromechanical products is challenging due to the complex structure of the cable harness and its deformation in assembly operations. This paper presents a solution for flexible cable harness assembly process simulation and its key techniques. A digital representation model for complex cable harness is proposed, in which primitive elements are defined and the model is constructed based on the containing relationship and joint relationship between the elements. A hierarchy-chain-based assembly process model which uniformly organizes all the assembly objects, tasks and operations is proposed to represent and store the assembly process, in which assembly tasks and operations may be performed alternatively on rigid part and flexible cable harness. A refined mass-spring model of cable harness with length reservation is built and utilized to calculate the deformation of cable harnesses in typical assembly operations. A prototype system is developed, in which an industrial application is carried out and the proposed solution and key techniques are validated.%针对复杂机电产品中柔性线缆结构复杂且在装配操作中发生变形而导致的装配过程仿真难的问题,系统地提出了柔性线缆装配过程仿真的解决方案及其关键技术的实现方法.首先提出一种基于元素包含关系和无向图的线缆数字化表达模型,实现了复杂线缆拓扑、几何和属性信息的统一表达,为装配过程仿真奠定了基础；然后提出一种改进的层次链装配过程模型,统一处理针对不同对象的装配任务和装配操作等,实现了装配过程中线缆和结构件交叉装配任务和装配操作的表达和存储；最后建立一种改进的线缆质点-弹簧模型,通过添加长度变化约束并设定典型装配操作中的约束条件,实现了线缆在装配仿真中柔性形变的实时仿真.在开发的原型系统中实现了柔性线缆的装配过程仿真,并通过实例验证了文中方法的可行性.【总页数】10页(P822-831)【作者】尚炜;宁汝新;刘检华;王志斌【作者单位】北京理工大学先进加工技术国防重点学科实验室北京 100081;北京理工大学先进加工技术国防重点学科实验室北京 100081;北京理工大学先进加工技术国防重点学科实验室北京 100081;北京理工大学先进加工技术国防重点学科实验室北京 100081【正文语种】中文【中图分类】TP391.9【相关文献】1.复杂机电产品线缆虚实融合装配体系构建及其关键技术 [J], 王发麟;郭宇;查珊珊;2.复杂机电产品线缆虚实融合装配体系构建及其关键技术 [J], 王发麟;郭宇;查珊珊3.复杂机电产品装配过程生产任务全生命周期管理系统 [J], 费逸超;尹超;甘德文4.面向复杂机电产品的刚柔混合装配过程仿真技术 [J], 杨啸东;刘检华;赵瑛峰;马江涛;吕乃静5.基于文献计量的复杂机电产品线缆装配技术研究发展态势分析 [J], 杨开海;程世明;李仁花;王发麟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

汽车线束设计基于IPS模拟仿真的应用

T echnical Communication技术交流汽车线束设计基于IPS模拟仿真的应用韦思亮1，2（1.同济大学汽车学院，上海 200092；2.昆山沪光汽车电器股份有限公司，江苏昆山 215326）摘要：主要介绍IPS在汽车线束开发上的应用，以及对于如何制定该应用的流程进行探讨。

同时介绍IPS在线束开发中可以应用的范围区域，着重对沪光汽车电器股份有限公司基于IPS在线束开发过程中带来的益处进行介绍。

关键词：CAE；线束开发；虚拟验证中图分类号：U463.6 文献标志码：A 文章编号：1003-8639（2018）07-0050-03Wiring Harness Design Based on IPS SimulationWEI Si-liang1，2（1.College of Automotive engineering， Tongji University， Shanghai 200092；2.Kunshan Autoharness Co.，Ltd.， Kunshan 215326， China）Abstract： This paper introduces IPS application in wiring harness design； introduces also the process how to combine simulation in the design and application scope. In KSHG， IPS had been a good application in simulation area. It had been a benefit for the company.Key words： CAE； wiring harness design； simulation汽车线束作为汽车零配件里重要的一员，在传统的设计开发过程中，设计工程师的经验尤为重要。

汽车线束虚拟仿真解决方案

线束虚拟仿真设计解决方案目录：一、线束虚拟仿真设计解决方案；1、Cable Simulation概述；2、线束仿真设计分析流程；3、线束仿真分析关注区域；4、特色功能及优势；二、线缆疲劳寿命预测方法（有限元）。

2、线束仿真设计分析流程根据不同的仿真分析目的，仿真流程有些许差别，但基本步骤如下：1、建立线缆仿真基础数据库：包括常用卡箍数据库及线缆材料参数数据库；2、导入数模：以中间格式（*.wrl、*.stl或*.jt）导入线缆布置相关的数模：周边环境数模以及线缆数模（非必要）；3、导入相关零件的运动数据：以*html、*.xmo或*.vfm格式，如：动总28极限工况运动、悬架运动等（来自CAD设计或多体运动学仿真软件）；4、创建柔性模型：如已有线缆CAD数模，则采用Cable Finder并选择正确的材料参数后，将CAD数模生成Cable Simulation柔性管线；如无线缆CAD数模，则采用Cable Router布置管线；5、建立相关测量：例如与周边零件最小间隙、端部最大拉扯力、最小弯曲半径以及最大扭转角等所有关心的性能指标；6、优化设计：静态或动态分析以上建立的所有测量值，观察是否满足设计要求，如不满足，可优先尝试更改管线长度的方式进行优化，如单纯更改管线长度仍无法获得满意结果，可尝试更改固定点，包括数量、位置和约束形式等；7、输出结果：将优化完成的线缆数模以*wrl格式或线缆中心线以*.igs 格式导出到CAD软件中。

备注：线束动态分析（不包括耐久和疲劳分析）一、线束虚拟仿真设计解决方案Doorsfront / rearSteering kinematicsBack lid L/R kinematicsTrailer hitch kinematicsRear axle L/R Front axle L/RRear light L/RDoor components L/REngine harnessconsidering motionsRetractable DisplayMain‐unit LL/RL Overlenght for assemblySide airbagsSide mirror3、线束仿真分析关注区域Simulation map of electrical system：线束仿真部位：与发动机相连线束，转向系统线束，闭合件线束（尾门、侧门），座椅线束、可调节踏板部位线束，悬架线束，预安装或预留长度线束；Catia/UG/Creo1、管线是刚体，无法模拟其柔性变形；2、无法考虑管线真实材料特性和重力；3、无法进行受力分析。

汽车线束设计基于IPS模拟仿真的应用

IPS Cable Simulation是德国FleXstructures GmbH公司的工业路径解决方案IPS（Industrial Path Solution）软件平台中专门用于柔性管线分析优化的模块，是由欧洲最大应用研究组织——弗劳恩霍夫协会（FraunhoferResearch）中专门致力于数字化仿真工程算法研究的ITWM和FCC两家研究机构共同研究和开发的旗舰类软件产品。
收稿日期：2018-03-09
EB、 AutoCAD等方式；二维设计由于搭载的图纸属性不同，就直接在不同的图纸格式上生成，目前主流使用的有 Capital、Ldorado、 AutoCAD等。
图1 传统线束开发模块图可以看到，目前线束的开发模块中，并没有包含有 CAE的模拟仿真模块，而对于很多二级零部件， CAE的应用已经很普及，且发挥了很大的作用［2-3］。因此在线束行业上，是否同样也可以引进CAE虚拟仿真验证手段，在前期进行线束设计的时候，就将虚拟验证进行应用。这不仅可以缩短线束的开发周期，也减少了在开发过程中，由于设计能力的不足，或者设计经验的缺陷而导致二次验证［4］。
1 传统线束设计的流程在汽车线束开发传统设计中，主要是分为3个模块：
三维设计、原理设计、二维设计，如图1所示。每个部门都各有侧重点，且各自形成独立的单元模块。三维设计的定义信息主要包括线束尺寸、线束直径、线束包裹物、插件型号、支架型号等；原理设计的定义信息主要包括插件型号、匹配的端子/防水塞/防水栓、导线型号、熔断丝、连线逻辑图、架构布局图、配置表等；二维设计的定义信息主要包括挂点位置、挂点保护、包裹物宽度、波纹管内径等。其中，三维设计主流使用的工具软件是 Catia、 NX、Pro-E等［2］；对于原理设计，主要有Capital、

SPS 管道仿真系统介绍

SPS管道仿真系统介绍Stoner Pipeline Simulator (SPS)是德国GL集团公司的管道仿真系统。

SPS是世界领先的单相流动态模拟软件，能够实现长输管道的离/在线瞬态模拟计算、泄漏检测、批次管理（批次跟踪、界面检测）等，可用来辅助解决管道的运行技术问题，包括瞬态水力、热力分析、控制系统设计及管道运行控制等，可模拟各类管道元件如机泵阀、控制元件、热力元件及各种仪表检测元件。

SPS高级瞬态模拟仿真软件功能特点包括：模拟范围：管道配置不限；单相流，批次输送或混合输送管道（非多相流）；可模拟液柱分离及气化；交互式或批文件模拟；图形人机建模界面；多种初始工况供选择。

一、SPS的特点和功能单一或混合的多种介质：能够模拟单一的流体介质，单相的多种混合流体介质。

体积,热值,组分跟踪以及进行成品油界面跟踪：能够对气体在管道内各点进行组分,热值等跟踪分析。

能够进行成品油不同油品间的界面跟踪。

热力模型：能够模拟等温模型，绝热模型和温变模型。

理论模拟：能够在现场设备和模拟设备建立相应的连接，以达到与现场相一致。

标准的管道设备：不同类型的管道设备运用，例如管线，转动设备，截断阀和止回阀，感应器，流量计，PID 控制和控制阀等。

单位的处理：拥有公制和英制两种单位，另外可以自己定义单位。

重新启动的能力：能够在给定的状态下，重新模拟运行，并且接受不同的控制方法，不用做重复的工作。

数据输入捷径：使用一些缺省的字符串和命令，达到简单操作的目的。

强大的逻辑控制语言：在INTRAN文件中使用特殊的语言来做为逻辑控制。

这种语言有很好的弹性可以用来模拟RTU逻辑或现场的硬件控制。

二、SPS仿真软件－模块架构三、SPS典型应用：管道启/停输程序分析；运行稳定性分析；泵机组运行计划分析；各种运行方案的经济研究；批次跟踪研究；水击泄放系统优化和控制；连锁控制系统逻辑设计；运行预测管理；事故隐患分析及应对策略评估；培训管道操作人员；预测管道泄漏对环境的影响；研究批次、部分分输或油品掺混效果；管道系统的温升研究；管道破裂事故研究。

柔性自动线

柔性自动线
李如松;张学
【期刊名称】《组合机床与自动化加工技术》
【年(卷),期】1989(000)006
【总页数】10页(P15-24)
【作者】李如松;张学
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TH165
【相关文献】
1.CIMT2019组合机床、\r自动线及柔性自动线展品评述 [J], 中国机床工具工业协会组合机床分会
2.柔性自动化系统——真正的高效加工：发动机敏捷柔性自动线（AFTL） [J],
3.基于PLC柔性自动线实验台精确定位的探析 [J], 李子昀
4.浅谈机器人换枪盘在焊接自动线柔性化生产的应用 [J], 吴伟深;赵新平;邓志鹏;刘宏伟
5.CIMT2021部分组合机床、自动线及柔性线展品评述 [J], 刘庆乐
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汽车线束设计基于IPS模拟仿真的应用

汽车线束设计基于IPS模拟仿真的应用
韦思亮
【期刊名称】《汽车电器》
【年(卷),期】2018(000)007
【摘要】主要介绍IPS在汽车线束开发上的应用,以及对于如何制定该应用的流程进行探讨.同时介绍IPS在线束开发中可以应用的范围区域,着重对沪光汽车电器股份有限公司基于IPS在线束开发过程中带来的益处进行介绍.
【总页数】3页(P50-52)
【作者】韦思亮
【作者单位】同济大学汽车学院,上海 200092;昆山沪光汽车电器股份有限公司,江苏昆山 215326
【正文语种】中文
【中图分类】U463.6
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第一个虚拟仿真的三维线束诞生

“看!这就是我们通过数字化三维虚拟仿真手段生产出来的第一个线束!”日前，在54所电子装配厂装配现场，副厂长史建洲指着一个刚刚生产出来的、绑扎得十分漂亮的机箱线束，自豪地说。

在三维布线的软件操作平台上，工艺师现场演示三维布线的过程：首先将专业部设计人员提供的三维结构图和接线表导入到三维布线软件中，定义好电气连接点，然后进行线束路径的规划，通过虚拟仿真的方式，获得三维线束设计文件，最后将三维线束按1：1(图纸与实物)的比例输出到工程图上形成钉板图，根据钉板图就可以绑扎线束。

这种方式彻底摆脱了线束生产对实物机箱的依赖，将科研生产由先进行整机结构件生产、再进行线束生产的串行方式变为结构件与线束的并行生产模式。

“三维布线技术，正在推动科研生产组织模式发生改变”。

一、三维布线，让整机装配从“手工作坊”走向“标准化和规范化的数字时代”在采用三维布线之前，整机的电子装配完全是“手工作坊”式的。

现场工艺人员首先要向专业部人员要样机，然后用自制的绳尺上机测绘走线长度，线束的走线路径也要在接线图上用彩笔进行简单的绘制，一旦遇到复杂的机箱，往往无法表达清楚。

整个装配过程，接线图和接线表成了“万金油”,不同的工序都要从中艰难地提取相关信息，费时费力。

三维布线软件的出现，彻底改变了旧有的生产模式。

按照线束生产、装配的流程和分工，软件可以生成下线表、线束绑扎图、线束扎带固定座位置图、线束装配图等一系列图表。

这些图表能通过网络发送到相应工位的触摸屏上，操作者可以实时查看所需的电子化图纸，既方便操作、提高了效率，又实现了无纸化装配，使整机的电装生产从“手工作坊”走向“标准化和规范化的数字时代”。

据史建洲介绍,由于三维布线在54所刚刚起步，输出的工程图纸尚无相应的标准，为此，他带领三维布线团队，在工程图的内容上进行了很多创新。

为了线束绑扎时准确知道甩线的长度，他们创造性地在钉板图上设计了一个标尺，不管哪个操作者绑扎线束，只要将线束在标尺上一比，就能准确预留出裁剪长度;为了快速识别线束的起始方向，在线束绑扎的起始端，运用了色彩管理，通过使用红色扎带进行标识，在线束装配时，只要瞅一眼就知道哪是起始端，不用拿着线束转来转去，从而实现了快速装配。

利用三维配管建模软件进行通信三维设计

利用三维配管建模软件进行通信三维设计
吴双;赵永旗
【期刊名称】《石油工程建设》
【年(卷),期】2010()S1
【摘要】利用三维配管建模软件(PDS)设计通信设备及线缆敷设比传统的二维通信设计更直观、更完整。

用单根管道表示一根电缆的设计方法能较准确地表示线缆敷设的具体细节,而且通过PDS软件搭建的设计平台使室外通信线缆敷设设计更好地与其他专业管道敷设设计相结合,实现协同设计,使站场内所有布线、布管更合理。

文章具体介绍了利用三维配管建模软件(PDS)设计站内通信设备及线缆敷设的方法,以及在西气东输二线霍尔果斯首站和红柳压气站的设计应用。

【总页数】4页(P88-90)
【关键词】三维配管建模软件;通信设备外观设计;通信线缆敷设
【作者】吴双;赵永旗
【作者单位】中国石油天然气管道局设计院;中油管道物资装备总公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE973
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