[发明专利]一种集束线及集束线三维设计模型构建方法

权利要求书

1.一种集束线，包括多个集束线线芯(2)，集束线外具有包覆物(1)，集束线具有多级线束分支(9)，上一级分支(3)和下一级分支(6)在分支中心轴线分叉点(5)处分开，上一级分支(3)和下一级分支(6)之间具有分支分叉角度(8)，在分支中心轴线分叉点(5)处设置固定卡箍(12)，在每个线束分支(9)的末端设置电气插头(11)，在分支中心轴线分叉点(5)还设置有回折部(16)，回折部(16)设置为使得下一级分支(6)中的一个向上一级分支(3)回折一段距离后再向分支中心轴线分叉点(5)的下一级分支(6)延伸。

2.一种如权利要求1所述的集束线，其特征在于，每个下一级分支(6)至少包括两个分支。

3.一种如权利要求2所述的集束线，其特征在于，当分支分叉角度(8)小于45度时设置回折部(16)。

4.一种集束线三维设计模型构建方法，对权利要求1-3之一所述的集束线采用计算机进行构建，具体包括如下步骤：

S1:选定多芯线模型为集束线三维设计模型的构建形式，确定线束线芯的连接关系，以及线束各分支的线芯种类与数量，构建多芯集束线的初始模型；

S2:根据集束线的制造工艺参数求解得出各分支线束的直径信息和物理属性信息，构建集束线中心轴线的空间曲线模型，具体还包括如下三个子步骤：

S2.1:根据集束线分支的线芯种类、数量、线束回折长度、集束线线芯根数、线束包覆物材料参数求解得出各分支线束的直径信息；

S2.2:根据集束线分支的线芯种类与数量和线束回折长度、集束线线芯根数、线束包覆物材料的制造工艺方案求解得出各分支线束的物理属性信息，包括抗拉伸刚度EA、抗弯曲刚度EI、抗扭转刚度GI_P；

S2.3：根据集束线分支长度、线束分支的分叉角度、线束安装固定位置信息的线束设计信息，构建集束线分支中心轴线的空间曲线初始模型

其中，i表示各个分支的编号，i＝0,1,2…t,t为具体的线束分支数量，为集束线分支中心轴线的空间曲线求解函数,L_i为线束各分支长度，α_i为线束分支的分叉角度，Q_i为线束固定点的约束函数；

S2.4：对各个线束分支重复步骤S2.1至S2.3，从而得到集束线中心轴线空间曲线的初始模型

S3:基于集束线分支的直径信息、物理属性信息、各分支中心轴线的空间曲线模型构建集束线的能量函数模型，用于约束集束线中心轴线的空间曲线初始模型；

S4:当集束线能量函数取最小值时，求解得出集束线中心轴线空间曲线模型F_CA，并基于集束线的直径信息D在三维空间软件中构建集束线的三维设计模型M:

M＝M_C(F_CA,D)

其中，M_C为线束中心线模型与线束直径计算线束三维模型的运算函数，D为各分支的外径的集合。

5.根据权利要求4所述的集束线三维设计模型构建方法，其特征在于，在步骤S1中，集束线各分支采用实心圆柱体表示线芯；在线束末端、线束分叉处，采用线芯相切、线芯间相对位置固定，且各分支集束后的内切圆最小的方式进行集束线约束；采用内壁与捆扎约束线芯相切的圆柱壳体表示多芯集束线外层包覆物；采用外层包覆物壳体模型的轴线表示集束线各分支的中心轴线。