[发明专利]一种集束线及集束线三维设计模型构建方法

说明书

本发明公开了一种集束线及其三维设计模型构建方法，集束线包括多个集束线线芯，集束线外具有包覆物，具有多级线束分支，在分支中心轴线分叉点还设置有回折部；构建方法包括：选定多芯线模型的构建形式，构建多芯集束线的初始模型；根据集束线的制造工艺参数求解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；基于上述信息构建集束线的能量函数模型，求解集束线中心轴线的空间曲线初始模型函数，并基于集束线的直径信息在三维空间软件中构建集束线的三维设计模型。本发明旨在解决传统方案中，未考虑线束制造工艺与线束的实际物理属性造成的线束三维设计模型真实度低、设计质量差的问题。

技术领域

本发明涉及电气电网三维模型构建领域，具体为一种集束线及其三维设计模型构建方法。

背景技术

随着航空、航天、船舶等事业的发展，不但功能需求越来越强大，性能要求也随之大幅度提高了，电气电网系统作为复杂产品的神经网络，其线束的设计质量直接影响电气电网系统安装质量、安装效率。为满足众多电气设备电信号和电能的传输需求，并便于线束的安装，军机是利用三维软件完成线束的设计工作，采用集束的方式制造大部分电缆零件，然后进行安装作业以满足线束设计需求，并通过实际制造和安装情况迭代优化线束设计方案。

目前航空领域多采用三维设计软件完成线束的敷设通道、线束外形、线束安装固定位置方式等线束设计工作，然后以三维模型为载体传递线束设计安装要求；线束展平后以二维模型载体传递线束的制造信息，并以钉板图为依据进行集束线零件制造，最后以线束三维设计模型要求安装线束零件，如图1所示。由于在线束设计过程中未考虑线束的制造工艺方法与线束的实际物理状态，致使线束分叉设置不合理、线束各分支长度设计不佳等线束设计质量问题。

因此，建立一个全新的线束三维设计模型构建方法是解决上述问题的途径，该方法将线束的制造工艺方法、工艺参数、线束物理属性信息融合到线束的设计模型中，以构建真实度较高的线束设计模型。

发明内容

本发明提供了集束线三维设计模型的构建形式、集束线三维设计模型构建约束计算方法。本发明的目的是解决传统方案中，未考虑线束制造工艺与线束的实际物理属性造成的线束三维设计模型真实度低、设计质量差的问题。

本发明所采用的技术方案是：一种集束线，包括多个集束线线芯，集束线外具有包覆物，集束线具有多级线束分支，上一级分支和下一级分支在分支中心轴线分叉点处分开，上一级分支和下一级分支之间具有分支分叉角度，在分支中心轴线分叉点处设置固定卡箍，在每个线束分支的末端设置电气插头，在分支中心轴线分叉点还设置有回折部；

进一步地，每个下一级分支至少包括两个分支，回折部设置为使得下一级分支中的一个向上一级分支回折一段距离后再向分支中心轴线分叉点的下一级分支延伸。

进一步地，当分支分叉角度小于45度时设置回折部。

还包括一种集束线三维设计模型构建方法，对上述的集束线采用计算机三维软件进行构建，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、线束包覆物材料等集束线的制造工艺方案求解得出各分支线束的的物理属性信息，包括抗拉伸刚度EA、抗弯曲刚度EI、抗扭转刚度GI_P；