电连接器接触件力学特性及温度特性研究

发布时间：2017-10-24 08:39

  本文关键词：电连接器接触件力学特性及温度特性研究

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【摘要】：连接器在电路内起着桥梁作用,是用来连接两个有源器件,并在器件之间传递电流和信号的一个不可缺少的部件。它广泛地应用于航空、航天、机械、通信等领域。而且使用量很大,有时可以达到成百上千件,涉及到上万个线路。在这数量众多的连接器中,但凡有一个连接器失效,就会对整个系统产生不可估量的影响。所以,对连接器可靠性的研究就显得十分必要。由于接触失效是连接器失效的主要原因,所以本文利用有限元分析软件,针对影响接触失效的主要因素:接触件的接触压力和温度,进行了研究分析。首先针对连接器的失效原因进行了分析,得到接触失效是其主要失效原因。并分析出影响接触失效的主要因素是接触压力和温度。对本文所选的连接器,利用Solidworks软件进行建模,了解其整体的组成结构和尺寸参数,为后续的分析提供依据。针对连接器接触件的接触压力进行了分析研究。将插针与插孔的插合过程中,插孔的变形过程看作是悬臂梁的弯曲过程,利用材料力学经典理论,求出了最小接触压力。并分析了影响接触压力的各种因素。针对之前对最小接触压力的理论计算,利用ABAQUS软件对悬臂梁模型进行仿真分析,得出结果与理论计算结果进行验证,验证了计算结果的正确性。再利用ABAQUS软件对插针与插孔的插拔过程做接触分析。研究插拔过程中插入力和拔出力随插针位移的变化规律和接触件应力的分布情况。针对本文所选连接器的结构,确定了连接器的热传导方式,并利用经典热力学理论对通电电流为1A时,连接器各个零件的温度分布做了理论计算。再利用Ansys Workbench软件,对连接器整体温度分布进行了仿真分析,验证之前的理论计算结果。并对不同温度,不同通电电流对温度分布的影响做了分析与研究。
【关键词】：连接器 接触失效 接触压力 有限元分析 温度场
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM503.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 研究背景及意义8-10
• 1.2 电连接器国内外发展情况和研究现状10-13
• 1.2.1 电连接器国内发展情况和研究现状10-12
• 1.2.2 电连接器国外发展情况和研究现状12-13
• 1.3 本文研究的主要内容13-14
• 1.4 本章小结14-16
• 第二章 电连接器的结构组成和失效原理分析16-24
• 2.1 电连接器的结构组成16-18
• 2.1.1 电连接器的分类17
• 2.1.2 电连接器的命名17-18
• 2.2 电连接器的失效机理分析18-22
• 2.2.1 电连接器的失效形式18-19
• 2.2.2 电连接器的失效机理19-22
• 2.3 本章小结22-24
• 第三章 电连接器结构建模与接触件力学分析24-38
• 3.1 电连接器结构整体建模24-28
• 3.1.1 本文选用的电连接器及其建模24-28
• 3.2 电连接器接触件力学分析28-36
• 3.2.1 接触件间的接触压力和分离力对连接器可靠性的影响28-29
• 3.2.2 电连接器接触件力学模型的建立29-31
• 3.2.3 电连接器接触件之间的最小接触压力求解31-35
• 3.2.4 影响接触件之间的接触压力的因素分析35-36
• 3.3 本章小结36-38
• 第四章 基于有限元法的电连接器接触件静力学分析与接触分析38-50
• 4.1 插孔的静力学分析38-42
• 4.1.1 有限元方法38-40
• 4.1.2 四开槽插孔的静力分析40-42
• 4.2 电连接器接触件的接触分析42-49
• 4.2.1 有限元接触算法综述43
• 4.2.2 插针插孔插合过程接触分析43-45
• 4.2.3 接触分析的结果研究45-49
• 4.3 本章小结49-50
• 第五章 连接器温度场理论计算与热仿真分析50-70
• 5.1 热分析经典理论50-51
• 5.1.1 热传导基本理论50
• 5.1.2 热量传递的方式50-51
• 5.1.3 稳态传热与瞬态传热51
• 5.2 T5.6 型射频同轴连接器结构尺寸参数与热分析参数51-55
• 5.2.1 连接器的组成结构51-54
• 5.2.2 连接器尺寸参数54-55
• 5.2.3 连接器热分析参数与技术要求55
• 5.3 连接器温度场理论计算55-59
• 5.3.1 热传导与对流散热55-57
• 5.3.2 连接器温度场理论计算57-59
• 5.4 电连接器温度场仿真分析59-68
• 5.4.1 电连接器温度场的重建模59-60
• 5.4.2 电连接器的温度场仿真分析60-64
• 5.4.3 不同环境温度对连接器温度分布的影响64-66
• 5.4.4 不同通电电流对连接器温度分布的影响66-68
• 5.5 本章小结68-70
• 结论与展望70-72
• 结论70
• 展望70-72
• 参考文献72-76
• 攻读学位期间取得的研究成果76-78
• 致谢78

【引证文献】

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 贾雷鸣;;电源连接器的选择[A];中国电子学会元件分会连接器与开关第八届学术会议论文集[C];2004年

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本文编号：1087977