Analiza drgań prowadnic do przewodów elektrycznych w samochodach: zapewnienie trwałości i zgodności w projektowaniu pojazdu.

Optymalizacja prowadnic kabli ku niezawodności w warunkach dynamicznych

W nowoczesnej technice motoryzacyjnej, sposób prowadzenia kabli i wiązek przewodów odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu niezawodnej pracy układów elektrycznych w pojazdach. Te komponenty są poddawane ciągłym wibracjom, obciążeniom dynamicznym z naprężeniami mechanicznymi, które mogą prowadzić do przedwczesnych awarii, jeśli nie są odpowiednio skonstruowane.

W Endego specjalizujemy się w projektowaniu wytrzymałościowym i wykorzystujemy zaawansowane symulacje CAE (Computer-Aided Engineering) do walidacji i optymalizacji komponentów pojazdów. W ramach niedawnej współpracy z Klientem, zespół walidacji wirtualnej CAE w Endego przeprowadził analizę drgań i optymalizację wytrzymałości prowadnic kabli do samochodów, aby zapewnić zgodność z wymogami wiodącego producenta samochodów.

Wyzwanie projektu: spełnienie wymagań wibracyjnych i wytrzymałościowych

Klient chciał sprawdzić wytrzymałość konstrukcji i odporność na wibracje prowadnic kablowych w pojeździe osobowym. Kluczowe cele obejmowały:

• ocenę poziomu naprężeń w wiązkach kablowych w warunkach drgań eksploatacyjnych,
• zapewnienie zgodności z wymaganiami producenta samochodów (OEM) dotyczącymi trwałości,
• optymalizację prowadnic kablowych w celu zwiększenia wytrzymałości konstrukcji oraz zredukowania ryzyka uszkodzenia zmęczeniowego wywołanego wibracjami.

Biorąc pod uwagę złożoność nowoczesnych systemów okablowania, wyzwaniem było sprawdzenie punktów mocowania, zoptymalizowanie ścieżek prowadzenia przewodów oraz zwiększenie ogólnej odporności na wibracje, przy jednoczesnym zachowaniu łatwości montażu.

Nasze podejście: wykonać zaawansowane symulacje MES drgań i rozważyć wartości wyrafinowanych parametrów

Aby sprostać wymaganiom Klienta, zespół specjalistów ds. wytrzymałości w Endego, tzw. zespół walidacji wirtualnej CAE, opracował wysoce precyzyjny model Elementów Skończonych dla systemu prowadzenia kabli.

Kluczowe kroki w analizie:

1. Stworzenie szczegółowego modelu MES:
   • opracowano trójwymiarowy model obliczeniowy prowadnicy kabli; włączono do niego własności materiałów, ograniczenia konstrukcyjne i punkty mocowania.
   • punkty mocowania odwzorowano starannie, aby uwzględnić rzeczywiste warunki montażu i ruchy kabli.
2. Analiza wibracyjna z zastosowaniem obliczeń typu PSD:
   • przeprowadzono symulacje drgań z wyznaczeniem wartości PSD (Power Spectral Density), aby ocenić zachowanie się prowadnic kabli w realnych warunkach jazdy.
   • wykonano analizy odpowiedzi częstotliwościowych konstrukcji, aby zidentyfikować krytyczne strefy rezonansowe, w których jest zwiększone ryzyko awarii.
3. Obliczenie wartości naprężeń typu RMS:
   • obliczono rozkład wartości RMS naprężeń (Root Mean Square) w wymaganym przedziale częstości i zidentyfikowano koncentracje naprężeń oraz potencjalne miejsca uszkodzeń zmęczeniowych.
   • wyniki pomogły określić prognozę trwałości w długim okres eksploatacji oraz wskazały obszary wymagające zwiększenia wytrzymałości.
4. Optymalizacja prowadnicy kabli:
   • współpracując ściśle z zespołem inżynierów Klienta, specjaliści Endego udoskonalili prowadnice kabli, położenie punktów mocowania oraz strategie tłumienia drgań w celu wydłużenia trwałości.
   • ostateczny projekt wykazał zredukowane piki naprężeń oraz zredukowane ryzyko uszkodzeń zmęczeniowych i awarii w dłuższym czasie.

Dzięki modyfikacjom konstrukcyjnym opartym na symulacji, prowadnice kabli wykazały optymalną odporność na drgania, przy jednoczesnym spełnieniu specyfikacji producenta samochodów (OEM).

Wynik projektu: niezawodne i skalowalne prowadnice kabli samochodowych

Optymalna konstrukcja prowadnicy kabli, sprawdzona przez inżynierów z zespołu walidacji wirtualnej CAE w Endego, gwarantuje długoterminową trwałość i zgodność ze standardami branży motoryzacyjnej.

Kluczowe korzyści dla Klienta to:

• niezawodne i odporne na wibracje prowadnice kabli zmniejszające ryzyko awarii elektrycznych,
• pełna zgodność z wymaganiami producenta (OEM) dotyczącymi wytrzymałości i wibracji,
• zwiększona produkcja złożonych wiązek przewodów odpowiadająca na rosnący popyt w sektorze motoryzacyjnym,
• wzmocniona współpraca z dużym producentem samochodów poszerza szanse biznesowe.

Wykorzystując analizy MES i optymalizację drgań, Endego pomogło Klientowi stworzyć solidny i bezawaryjny system okablowania, zwiększając w ten sposób niezawodność i bezpieczeństwo pojazdu.

W Endego oferujemy analizy wytrzymałościowe oparte na symulacjach CAE dla zastosowań w motoryzacji, kolejnictwie i innych branżach. Wiedza firmy Endego w zakresie zaawansowanej analizy drgań, oceny wytrzymałości zmęczeniowej i symulacji obciążeń dynamicznych, pomaga producentom tworzyć trwalsze i wydajniejsze komponenty pojazdów.

Jeśli Twoja firma poszukuje wsparcia inżynierskiego w zakresie projektowania wiązek kablowych, walidacji drgań lub analizy naprężeń dynamicznych, skontaktuj się z nami już dziś! Nasz zespół jest gotowy pomóc zoptymalizować Twoje komponenty samochodowe, aby zapewnić ich maksymalną niezawodność.

📩 Skontaktuj się z nami, aby omówić Twój projekt.