電連接器恒定應(yīng)力加速退化建模與驗(yàn)證.pdf

1、電連接器作為各型號(hào)裝備中的基礎(chǔ)機(jī)電元件，可實(shí)現(xiàn)型號(hào)與地面設(shè)備以及級(jí)間電路的快速連接和分離，在型號(hào)的電氣和控制系統(tǒng)中數(shù)量眾多，是傳遞電能和信號(hào)必不可少的接口元件，其可靠性對(duì)型號(hào)系統(tǒng)壽命影響很大，因此，準(zhǔn)確評(píng)估電連接器的貯存壽命，對(duì)型號(hào)定壽延壽工作意義重大。
　　電連接器隨型號(hào)在貯存期會(huì)經(jīng)歷庫(kù)存、測(cè)試、運(yùn)輸、訓(xùn)練和戰(zhàn)備值班等狀態(tài)，在各個(gè)狀態(tài)分別會(huì)經(jīng)受溫度、濕度、振動(dòng)、電流、插拔等因素的影響，在計(jì)入整個(gè)貯存剖面各因素影響的電連接器貯存壽

2、命加速試驗(yàn)中，需要精確控制插拔、電流等各種應(yīng)力施加的時(shí)間間隔和時(shí)長(zhǎng)比例，其前提是獲得電連接器在庫(kù)存環(huán)境中（單純考慮溫度）的退化模型?，F(xiàn)有的混合效應(yīng)模型已不能滿足計(jì)入整個(gè)貯存剖面應(yīng)力的加速試驗(yàn)對(duì)退化軌跡的精度要求，同時(shí)，從電連接器接觸對(duì)表面的微觀形貌和接觸對(duì)電化學(xué)腐蝕的微觀機(jī)理來(lái)看，某些馬爾科夫(Markov)過(guò)程才是更接近真實(shí)的描述，因此有必要對(duì)精確描述電連接器在溫度應(yīng)力下性能退化過(guò)程的模型進(jìn)行研究。
　　本文以在型號(hào)上廣泛使用的

3、Y11P-1419型電連接器為對(duì)象，通過(guò)對(duì)其失效模式和失效機(jī)理分析，確定了電連接器接觸對(duì)表面氧化膜生長(zhǎng)和擴(kuò)散的微觀機(jī)理?；谠撐⒂^機(jī)理，建立了基于布朗運(yùn)動(dòng)的電連接器接觸性能退化模型，以及模型中退化率、擴(kuò)散系數(shù)與溫度應(yīng)力之間的關(guān)系，即加速退化方程。最后基于White法和Breusch-Pagan法對(duì)從機(jī)理層面所建的接觸性能退化模型和加速退化方程進(jìn)行了檢驗(yàn)，驗(yàn)證了所建模型的正確性，為后續(xù)電連接器貯存壽命評(píng)估的加速試驗(yàn)中各應(yīng)力施加的時(shí)間點(diǎn)和時(shí)

4、長(zhǎng)的精確控制提供了理論依據(jù)。
　　本文一共分5章，具體章節(jié)安排如下:
　　第1章，本章闡述了課題研究的背景、目的及意義，從性能退化模型、試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和模型的檢驗(yàn)方法三個(gè)方面入手，分析了國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，提出了論文的主要研究?jī)?nèi)容和相關(guān)思路。
　　第2章，本章主要分析了電連接器在庫(kù)存狀態(tài)下的失效模式和失效機(jī)理，確定了導(dǎo)致電連接器接觸失效的主要原因是接觸對(duì)表面氧化膜層的生長(zhǎng);從接觸對(duì)表面孔隙、接觸斑點(diǎn)

5、的大小、分布等膜層生長(zhǎng)和擴(kuò)散的隨機(jī)性，揭示了接觸電阻值呈波動(dòng)性增長(zhǎng)的根本原因。
　　第3章，結(jié)合電連接器貯存狀態(tài)下的失效模式和失效機(jī)理分析，基于電連接器接觸性能退化量呈波動(dòng)性增長(zhǎng)的微觀機(jī)理，利用布朗運(yùn)動(dòng)描述了電連接器接觸性能退化的隨機(jī)過(guò)程，建立了基于維納過(guò)程的電連接器接觸性能退化模型;基于中心極限定理和化學(xué)反應(yīng)論，研究了漂移系數(shù)和擴(kuò)散系數(shù)與溫度應(yīng)力之間的關(guān)系，建立了相應(yīng)的加速退化方程。
　　第4章，本章給出了電連接器在溫度應(yīng)

6、力作用下的加速退化試驗(yàn)方案，包括各應(yīng)力水平下的樣本量、測(cè)試時(shí)間間隔、截尾時(shí)間等。收集各應(yīng)力水平下電連接器的接觸性能退化數(shù)據(jù)，利用K-W法進(jìn)行了各電連接器的同分布檢驗(yàn)，并利用最小二乘法和二步極大似然估計(jì)法對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，給出了性能退化模型和加速退化方程的參數(shù)估計(jì)值。
　　第5章，本章提出了電連接器接觸性能退化模型和加速退化方程的驗(yàn)證方法。利用4組恒定溫度應(yīng)力下加速退化試驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合圖分析法、White檢驗(yàn)法和Breusch-