本文關(guān)鍵詞：電連接器熱特性和振動(dòng)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電連接器是電子、電氣系統(tǒng)中的基礎(chǔ)部件,擔(dān)負(fù)著電氣連接和信號(hào)傳遞的重任,電連接器的可靠性和安全性直接決定了所在設(shè)備的可靠性。溫度和振動(dòng)是影響電連接器接觸可靠性的兩個(gè)重要因素,本文的研究對(duì)象是圓形電源連接器,主要應(yīng)用在可靠性要求高的航空領(lǐng)域。運(yùn)用理論分析、有限元仿真和試驗(yàn)研究的方法對(duì)電連接器的接觸特性、熱特性和振動(dòng)特性進(jìn)行了研究和探討,為電連接器的熱設(shè)計(jì)和抗振設(shè)計(jì)提供了一定的參考依據(jù)。論文完成了如下的工作：介紹了電連接器的結(jié)構(gòu)組成及其性能、電接觸的理論知識(shí),分析了電連接器的失效機(jī)理,結(jié)果表明：接觸失效是電連接器最主要的失效模式,引起接觸失效的主要因素是接觸區(qū)的生熱和振動(dòng)。通過理論計(jì)算,得到了電連接器接觸件分離力和接觸壓力的大小。通過對(duì)接觸件進(jìn)行接觸分析,得到了接觸件在插拔過程中插入力和分離力與時(shí)間的關(guān)系,以及插入力和分離力的最大值,并與理論計(jì)算的分離力值進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)兩者相差不大,理論計(jì)算具有一定的參考價(jià)值。運(yùn)用Hertz接觸理論和有限元仿真的方法分別計(jì)算了電連接器接觸件的接觸面積,為電連接器的三維建模與熱特性分析提供了合理的接觸參數(shù)。根據(jù)求出的接觸區(qū)接觸面積,對(duì)電連接器中接觸電阻等效體進(jìn)行了精確建模,建立了電連接器熱仿真的有限元模型,分別對(duì)同一型號(hào)不同接觸電阻的電連接器進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)熱分析,得出了電連接器在不同接觸電阻下的溫度分布情況。并對(duì)電連接器進(jìn)行了溫升試驗(yàn)。結(jié)果表明：試驗(yàn)結(jié)果和仿真結(jié)果具有很好的一致性。建立的接觸電阻等效體的模型精度較高,提高了電連接器溫度場(chǎng)數(shù)值仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。根據(jù)仿真結(jié)論,從降低接觸電阻值和增強(qiáng)傳熱效率兩方面出發(fā),提出了降低電連接器溫升的措施。通過模態(tài)分析和隨機(jī)振動(dòng)分析得出了電連接器各階固有頻率和振型、最大應(yīng)力值和接觸件的間隙值。運(yùn)用正交試驗(yàn)方法,通過改變接觸件中冠簧的長度、厚度和寬度,對(duì)電連接器進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)分析,結(jié)果表明,冠簧寬度對(duì)一階固有頻率影響最大,冠簧長度對(duì)最大應(yīng)力影響最大,冠簧厚度對(duì)接觸件間隙影響最大。運(yùn)用極差分析方法,得到了冠簧各試驗(yàn)參數(shù)對(duì)試驗(yàn)指際影響的主次順序以及最優(yōu)水平組合。將優(yōu)化后的電連接器進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)分析,與優(yōu)化前進(jìn)行對(duì)比,獲得了較優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)Miner線性累計(jì)損傷理論、材料的疲勞壽命曲線公式以及隨機(jī)振動(dòng)分析的結(jié)果對(duì)電連接器的疲勞壽命進(jìn)行了預(yù)測(cè)。
【關(guān)鍵詞】：圓形電源連接器 熱特性 振動(dòng)特性 正交試驗(yàn) 疲勞壽命
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM503.5
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-16
• 第一章 緒論16-21
• 1.1 課題研究背景16-17
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析17-20
• 1.2.1 電連接器接觸特性和熱特性研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.2 電連接器振動(dòng)特性研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3 本文研究內(nèi)容20-21
• 第二章 電連接器結(jié)構(gòu)與電接觸理論21-29
• 2.1 引言21
• 2.2 電連接器及其性能21-22
• 2.2.1 電連接器基本結(jié)構(gòu)21
• 2.2.2 電連接器的性能要求21-22
• 2.3 電連接器接觸電阻模型22-26
• 2.3.1 接觸電阻組成22-25
• 2.3.2 工程上接觸電阻的計(jì)算25-26
• 2.4 電連接器失效機(jī)理分析26-28
• 2.4.1 電連接器失效模式26-27
• 2.4.2 接觸失效原因分析27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 電連接器接觸分析與接觸情況研究29-40
• 3.1 引言29
• 3.2 經(jīng)典接觸理論29-30
• 3.3 電連接器接觸件結(jié)構(gòu)30
• 3.4 電連接器分離力的計(jì)算30-32
• 3.5 接觸件接觸分析32-37
• 3.5.1 接觸件建模32-34
• 3.5.2 求解控制與邊界條件34
• 3.5.3 仿真結(jié)果分析34-37
• 3.6 接觸面積計(jì)算37-39
• 3.7 本章小結(jié)39-40
• 第四章 電連接器熱態(tài)特性有限元分析與試驗(yàn)40-55
• 4.1 引言40
• 4.2 熱分析基本理論40-41
• 4.2.1 傳熱學(xué)經(jīng)典理論40
• 4.2.2 熱傳遞的方式40-41
• 4.3 熱分析仿真模型建立41-46
• 4.3.1 接觸電阻等效處理42
• 4.3.2 有限元模型處理42-43
• 4.3.3 接觸設(shè)置43-44
• 4.3.4 邊界條件與載荷44-46
• 4.4 仿真結(jié)果分析46-52
• 4.5 溫升測(cè)試試驗(yàn)52-53
• 4.5.1 試驗(yàn)方案52-53
• 4.5.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析53
• 4.6 電連接器溫升降低的措施53-54
• 4.7 本章小結(jié)54-55
• 第五章 電連接器振動(dòng)特性有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化55-69
• 5.1 引言55
• 5.2 電連接器模態(tài)分析55-59
• 5.2.1 模態(tài)分析理論55-57
• 5.2.2 模態(tài)分析模型建立57-58
• 5.2.3 模態(tài)仿真結(jié)果58-59
• 5.3 電連接器隨機(jī)振動(dòng)分析59-62
• 5.3.1 隨機(jī)振動(dòng)理論60
• 5.3.2 隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)條件60-61
• 5.3.3 隨機(jī)振動(dòng)仿真結(jié)果61-62
• 5.4 正交試驗(yàn)62-66
• 5.4.1 正交試驗(yàn)方法概述62
• 5.4.2 極差分析方法介紹62-63
• 5.4.3 正交試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)63
• 5.4.4 正交試驗(yàn)結(jié)果分析與優(yōu)化63-66
• 5.5 電連接器疲勞壽命預(yù)測(cè)66-68
• 5.5.1 線性累積損傷理論66-67
• 5.5.2 疲勞壽命計(jì)算67-68
• 5.6 本章小結(jié)68-69
• 總結(jié)與展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75

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