Kabel, Schläuche und flexible Strukturen

Die Virtuelle Montageplanung erfordert eine schnelle und physikalisch korrekte Beschreibung des Verhaltens von Kabeln und Schläuchen, wie sie beispielsweise im Motorraum eines Fahrzeugs verlegt oder als Schlauchpakete (»dress packs«) an Industrieroboter montiert sind. Virtuelle Montageplanung erfordert eine schnelle und physikalisch korrekte Beschreibung des Verhaltens von Kabeln und Schläuchen, die beispielsweise zur Steuerung von Roboterarmen eingesetzt werden.

Für die Montagesimulation mit IPS Cable Simulation haben wir mit innovativen methodischen Ansätzen aus der Diskreten Lagrange-Mechanik und Diskreten Differentialgeometrie spezielle nichtlineare Strukturmodelle (diskrete Cosserat-Stäbe) entwickelt. Mit ihnen berechnen wir die Verformung von Kabeln und Schläuchen realitätsnah und interaktiv. Die neusten Entwicklungen hierzu ermöglichen die Ermittlung der Beanspruchung unter dynamischen Belastungen mit dem Modul IPS Durability & Dynamics. Hierzu entwickeln wir die in der Abteilung geschaffenen grundlegenden Technologieansätze im Projekt DDA-Flex gemeinsam mit dem Fraunhofer-Chalmers-Centre for Industrial Mathematics FCC, der fleXstructures Gmbh und der IPS AB weiter. 

Für den praktischen Einsatz der IPS-Software ist die Bedatung der Simulationsmodelle wichtig. Die von uns entwickelte Messmaschine MeSOMICS bietet hierfür die optimale Lösung.
 

Flexible Bauteile und Flachbandkabel simulieren

Außer Kabeln und Schläuchen gibt es in Fahrzeugen auch zahlreiche flexible flächige Bauteile wie z.B. Dachhimmel oder Verkleidungen im Fahrzeuginnenraum, deren Montage oder Demontage (für Wartungsarbeiten) man interaktiv mit der IPS-Software simulieren möchte. Zusammen mit deutschen und schwedischen Fahrzeugherstellern haben wir gemeinsam mit dem FCC auch hierfür vergleichbar gute Lösungen entwickelt. Cosserat-Flächenmodelle und innovative Methoden der nichtlineare Strukturmechanik liefern die solide Basis, und schnelle numerische Verfahren ermöglichen die echtzeitnahe Berechnung der räumlichen Verformung flexibler flächiger Bauteile in der virtuellen Montage. Mit der gleichen Technologie simulieren wir flexible Flachbandkabel, die für viele Produkte in der Unterhaltungselektronik oder der Computertechnik eine wichtige Rolle spielen.

Beispielprojekte

 

Projekt EMMA-CC

Im Projekt »EMMA-CC« werden anstrengende industrielle Bewegungsabläufe durch ein Simulationstool ergonomischer. Auch hier spielt das Softwaretool IPS Cable Simulation eine Rolle.