發(fā)布時間：2021-07-21 10:09

　　電連接器使用壽命和可靠性與其插拔與電接觸行為直接相關(guān)。為確定其影響因素及失效機理,本文創(chuàng)新設(shè)計了電連接器綜合特性參數(shù)測試分析系統(tǒng),并以某型號電連接器為示范,結(jié)合實驗測試與仿真分析方法,詳實地分析了電連接器的機械插拔過程與電接觸物理過程。首先,創(chuàng)新地設(shè)計了電連接器綜合特性參數(shù)測試分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)以電動滑臺及其附屬機構(gòu)驅(qū)動電連接器插拔運動,并可滿足在高低溫環(huán)境下的原位測試。設(shè)計的測控電路可實現(xiàn)插拔力、電壓、壓降和電流信號的調(diào)理采集。基于Lab VIEW軟件設(shè)計的上位機程序可以控制實驗進程,并具有插拔力、接觸電阻等特性參數(shù)的自動計算、顯示、存儲等功能。其次,實驗測試了某電連接器的機械插拔與電接觸行為,確定了能夠反映電連接器機械插拔過程的關(guān)鍵參數(shù)。進一步實驗研究了電連接器靜置后表面膜對于機械插拔動作與接觸電阻的影響。通過理論分析,給出了電連接器插拔力計算表達式,并分析了插針傾角對插入力的影響。另外,還實驗研究了機械插拔動作次數(shù)和通電電流對電連接器機械插拔與接觸電阻的影響。最后,基于COMSOL Multiphysics有限元軟件實現(xiàn)了電連接器機械插拔過程與電接觸特性的仿真分析,得到了插拔過程中... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

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哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文39220,(03.58)0.5625(3.58)0.75,(3.584.03)4.2025(5.25)1.5,(4.035.15)0.050.2925,(5.1511.14)xxxyxxxx=+(4-1)式中x——掃掠方向mm;y——收口方向mm。掃描路徑基本輪廓圖4-1插孔收口建模方法掃掠完成后將多余部分切除即可得到插孔收口部分三維模型。插孔開口為半馬鞍狀結(jié)構(gòu)，其在插針插入方向為半徑等于0.75mm的圓弧，而在插孔旋轉(zhuǎn)方向為半徑1.3mm的圓弧，如圖4-2所示，在Solidworks中可通過對四分之一圓環(huán)旋轉(zhuǎn)180°得到。圖4-2插孔開口示意圖各部分完成建模后再利用Solidworks軟件連接重組形成插孔三維模型，如圖4-3c)所示。a)插針b)插針剖面c)插孔d)插孔剖面圖4-3插針插孔三維建模

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文41式中ux，uy，uz——有限元仿真軟件中模型沿x，y，z軸方向的位移mm；disp(para)——插針插入方向上位移表達式mm；para——輔助掃描的中間變量。插針在x軸方向“指定位移”設(shè)置為0~4mm，我們更關(guān)心插孔擴張過程中各參數(shù)的變化，為此0.59~1.8mm之間移動步長設(shè)置為0.08mm，1.8～4mm之間步長設(shè)置為0.73mm。在電流物理場當中，插孔尾部設(shè)置為“接地”，插針根部設(shè)置為“終端”，并施加1mV電壓。電連接器接觸件的有限元模型如圖4-5所示，模型整體選擇較細化分網(wǎng)模式，接觸面選擇自定義分網(wǎng)，定義最大單元大小為0.08mm。0.08mm圖4-5接觸件有限元模型4.2.3插拔過程仿真結(jié)果分析插針完全插入后的接觸件應(yīng)力分布云圖如圖4-6a)所示，可見插針、插孔之間形成上下兩個接觸區(qū)域，將插針、插孔進行三維鏡像后得到插針接觸區(qū)域應(yīng)力分布云圖如圖4-6b)所示，插孔接觸區(qū)域應(yīng)力分布如圖4-6c)所示，插孔收口轉(zhuǎn)折處應(yīng)力分布如圖4-6d)所示。可見，插針插入后插孔最大應(yīng)力1.161×103MPa出現(xiàn)在插孔豁口處，并且在插孔收口轉(zhuǎn)折處有450MPa的應(yīng)力，插針、插孔接觸點最大應(yīng)力為497MPa。a)插針完全插入后應(yīng)力分布云圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于加速退化數(shù)據(jù)的動車組電連接器壽命預(yù)測研究[J]. 馬潔,王立德,岳川,申萍,邱霽.  機車電傳動. 2019(03)
[2]電連接器接觸件插拔模擬試驗系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 王騰雨,任萬濱.  電工材料. 2019(01)
[3]恒定應(yīng)力加速退化試驗差異化設(shè)計[J]. 陳震,潘浩,潘爾順.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2019(04)
[4]彈簧觸指結(jié)構(gòu)電接觸性能的研究進展[J]. 范文博,周哲峰,羅福彪,任萬濱.  電工材料. 2018(02)
[5]振動對電連接器接觸性能退化的影響[J]. 駱燕燕,蔡明,于長潮,王彪.  航空學(xué)報. 2017(08)
[6]航天電連接器的可靠性設(shè)計建模[J]. 王世嬌,陳文華,錢萍,楊帆,鐘立強.  機械工程學(xué)報. 2017(10)
[7]引信典型電子部件長儲性能加速退化試驗方法[J]. 吳英偉,齊杏林,鄭波,趙鐵山.  探測與控制學(xué)報. 2016(04)
[8]彈性接觸件選用和可靠性研究[J]. 楊奮為,房大慧.  機電元件. 2015(06)
[9]A Novel Model of Failure Rate Prediction for Circular Electrical Connectors[J]. 孫博,葉田園,方園.  Journal of Shanghai Jiaotong University（Science）. 2015(04)
[10]環(huán)境溫濕度對航天電連接器可靠性的影響[J]. 馬杰,姚靜波,辛朝軍.  機電元件. 2014(01)

博士論文
[1]電連接器步進應(yīng)力加速退化試驗技術(shù)的研究[D]. 劉娟.浙江大學(xué) 2013

碩士論文
[1]彈簧觸指結(jié)構(gòu)電接觸性能分析方法的研究[D]. 范文博.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]電連接器接觸件插拔特性數(shù)值計算與實驗研究[D]. 凌三強.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]電連接器恒定應(yīng)力加速退化建模與驗證[D]. 申敏敏.浙江理工大學(xué) 2017
[4]綜合環(huán)境應(yīng)力下航空電連接器電接觸特性的實驗研究[D]. 支宏旭.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號：3294823