Flex应用中的电缆应力和故障。最新的过程自动化机器设计为比前几代产品更快地运行，并结合了视觉和众多传感器。这种新的操作环境可能会使电缆和电缆管理设备超出设计能力。电缆应力直接影响自动化设备的可靠性。了解导致高弯曲应用中电缆失效的原因使我们能够在设计阶段采取适当的预防措施，以优化系统的可靠性。
布线受到物理限制
在操作环境中，电缆经受滚动，嘀嗒，扭转和随机弯曲。
电缆在图1所示的四种基本运动中的一种或多种中弯曲。每次电缆弯曲或弯曲时，其铜导体和屏蔽都受到应力。即使应力保持在15％伸长率的最终屈服点以下，铜对重复应力的抵抗力也很差。铜还具有非常低的抗剪切应力，即使应力低于塑性屈服点也会变形。
为了减少铜导体和屏蔽层的疲劳，从而消除断线，电缆的弯曲半径应尽可能大，电缆的直径应尽可能小。
失败的原因
任何受弯曲的电缆有三种失败的基本原因：
1.电缆和导体绝缘层的退化
2.柔性区域中导体和屏蔽层的疲劳
3.终端处导体和屏蔽层的疲劳
电缆和导体绝缘的退化
电缆护套和绝缘失效的一个原因是电缆通过其他电缆，软管和电缆管理硬件（如电缆轨道）不断磨损。金属或塑料芯片，溶剂和润滑剂会侵蚀和降解电缆护套和绝缘层。电缆护套也易受极端温度和低气压（真空）的影响，这会使护套材料变弱或变脆。
除了这些环境因素外，导体绝缘还必须能够抵抗破碎。当电缆在电缆轨道中与其他电缆或软管夹紧或弯曲时，典型圆形电缆中的导体可能承受高压缩力。
当电缆护套发生故障时，电缆内部露出。如果存在液体，它会进入电缆并最终导致导体之间的短路。磨料颗粒会侵蚀导体绝缘层，导致失效。如果电缆具有整体屏蔽，则它对地开放。
柔性区域中导体和屏蔽层的疲劳
最常见的电缆-柔性失效类型是屏蔽和/或导体在弯曲区域中的最终破裂。如果屏蔽首先失效，则导体继续工作，但电缆易受EMI/RFI干扰和发射的影响。这会产生错误和错误信号，其来源非常难以识别。
要了解导体和屏蔽失效的机理，我们必须回顾应力分析的基本概念。刚体对弯曲的抵抗力取决于材料，形状，横截面的面积和弯曲的曲率半径。这在数学上通过身体的压力来表示，σ，由下式给出：
σ=MC/I
M=弯矩
c=从主体的中性轴到横截面中的任何纤维的距离
I=横截面的惯性矩
σ=距离为c的光纤应力
对于典型的柔性电缆应用，弯曲的几何形状通过考虑因素（包括机械设计约束和封装布局）来确定，因此设计人员必须在这些约束条件下工作，并最大限度地减少导体应力，从而减少弯曲寿命。
