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(jī)理,本文創(chuàng)新設(shè)計(jì)了電連接器綜合特性參數(shù)測(cè)試分析系統(tǒng),并以某型號(hào)電連接器為示范,結(jié)合實(shí)驗(yàn)測(cè)試與仿真分析方法,詳實(shí)地分析了電連接器的機(jī)械插拔過(guò)程與電接觸物理過(guò)程。首先,創(chuàng)新地設(shè)計(jì)了電連接器綜合特性參數(shù)測(cè)試分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)以電動(dòng)滑臺(tái)及其附屬機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電連接器插拔運(yùn)動(dòng),并可滿足在高低溫環(huán)境下的原位測(cè)試。設(shè)計(jì)的測(cè)控電路可實(shí)現(xiàn)插拔力、電壓、壓降和電流信號(hào)的調(diào)理采集�；贚ab VIEW軟件設(shè)計(jì)的上位機(jī)程序可以控制實(shí)驗(yàn)進(jìn)程,并具有插拔力、接觸電阻等特性參數(shù)的自動(dòng)計(jì)算、顯示、存儲(chǔ)等功能。其次,實(shí)驗(yàn)測(cè)試了某電連接器的機(jī)械插拔與電接觸行為,確定了能夠反映電連接器機(jī)械插拔過(guò)程的關(guān)鍵參數(shù)。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究了電連接器靜置后表面膜對(duì)于機(jī)械插拔動(dòng)作與接觸電阻的影響。通過(guò)理論分析,給出了電連接器插拔力計(jì)算表達(dá)式,并分析了插針傾角對(duì)插入力的影響。另外,還實(shí)驗(yàn)研究了機(jī)械插拔動(dòng)作次數(shù)和通電電流對(duì)電連接器機(jī)械插拔與接觸電阻的影響。最后,基于COMSOL Multiphysics有限元軟件實(shí)現(xiàn)了電連接器機(jī)械插拔過(guò)程與電接觸特性的仿真分析,得到了插拔過(guò)程中... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

上位機(jī)人機(jī)交互界面

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?yàn)榘霃降扔?.75mm的圓弧，而在插孔旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榘霃?.3mm的圓弧，如圖4-2所示，在Solidworks中可通過(guò)對(duì)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(dá)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(kuò)張過(guò)程中各參數(shù)的變化，為此0.59~1.8mm之間移動(dòng)步長(zhǎng)設(shè)置為0.08mm，1.8～4mm之間步長(zhǎng)設(shè)置為0.73mm。在電流物理場(chǎng)當(dāng)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(xì)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(guò)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(jiàn)插針、插孔之間形成上下兩個(gè)接觸區(qū)域，將插針、插孔進(jìn)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�？梢�(jiàn)，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(diǎn)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(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于加速退化數(shù)據(jù)的動(dòng)車組電連接器壽命預(yù)測(cè)研究[J]. 馬潔,王立德,岳川,申萍,邱霽.  機(jī)車電傳動(dòng). 2019(03)
[2]電連接器接觸件插拔模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 王騰雨,任萬(wàn)濱.  電工材料. 2019(01)
[3]恒定應(yīng)力加速退化試驗(yàn)差異化設(shè)計(jì)[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(jìn)展[J]. 范文博,周哲峰,羅福彪,任萬(wàn)濱.  電工材料. 2018(02)
[5]振動(dòng)對(duì)電連接器接觸性能退化的影響[J]. 駱燕燕,蔡明,于長(zhǎng)潮,王彪.  航空學(xué)報(bào). 2017(08)
[6]航天電連接器的可靠性設(shè)計(jì)建模[J]. 王世嬌,陳文華,錢萍,楊帆,鐘立強(qiáng).  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(10)
[7]引信典型電子部件長(zhǎng)儲(chǔ)性能加速退化試驗(yàn)方法[J]. 吳英偉,齊杏林,鄭波,趙鐵山.  探測(cè)與控制學(xué)報(bào). 2016(04)
[8]彈性接觸件選用和可靠性研究[J]. 楊?yuàn)^為,房大慧.  機(jī)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(duì)航天電連接器可靠性的影響[J]. 馬杰,姚靜波,辛朝軍.  機(jī)電元件. 2014(01)

博士論文
[1]電連接器步進(jìn)應(yīng)力加速退化試驗(yàn)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(jì)算與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 凌三強(qiáng).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(yàn)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(shí)驗(yàn)研究[D]. 支宏旭.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3294823