電連接器熱特性和振動(dòng)特性研究.pdf

1、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

2、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

3、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

4、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(zhǎng)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(zhǎng)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)指標(biāo)影響