JQX-128M型电磁继电器抗振性分析与优化设计

发布时间：2020-05-05 07:29

【摘要】：电磁继电器被广泛用于航空、航天以及军用电子设备换接电路中,尤其某些国防电子系统要求其必须具有足够的耐力学环境能力。因此,电磁继电器必须具有良好的抗振性能,以保证电磁继电器在振动环境条件下能够可靠动作。研究电磁继电器的抗振性能对于提高电磁继电器的耐力学环境能力及可靠性具有一定的参考意义和实用价值。首先,根据JQX-128M型电磁继电器振动试验给出其存在的问题;针对密封电磁继电器结构特点,给出有限元建模准则;结合继电器的装配工艺,确定铆接、焊接等关键环节以及施加载荷与约束的等效处理方法;由有限元模型的构建流程,基于MSC.Patran/Nastran有限元软件建立继电器接触系统及整机的有限元模型,为继电器的抗振性能分析奠定基础。其次,根据材料力学理论、振动力学理论及有限元方法,基于继电器接触系统的有限元模型,进行接触系统的模态分析,获得接触系统的谐振区间;基于继电器整机有限元模型,对整机进行模态分析与正弦振动频率响应分析,获得整机与振动台的谐振区间;接触系统与整机抗振性仿真分析结果表明,接触系统的固有频率可以满足振动试验的频率范围要求,而整机不能满足要求,明确了继电器抗振性优化的对象与目标。此外,结合JQX-128M型电磁继电器实际生产过程中经常出现的振动特性失效模式,分析其失效机理,初步筛选出影响继电器正弦振动失效的主要影响因素;通过振动试验验证,确定了影响电磁继电器振动失效的关键因素为支架高度、外壳高度、阻尼簧片厚度。最后,根据影响继电器产品振动失效的主要影响因素,提出继电器具体结构的优化目标与优化方案;通过仿真研究支架高度、外壳高度以及阻尼簧片厚度与继电器整机抗振性之间的关系,确定优化方案参数的最佳值;根据优化方案建立继电器整机模型,进行模态分析及频率响应分析,验证优化方案的合理性;生产样品进行振动试验,验证优化方案的可行性及准确性。本文研究成果对于研究电磁继电器的抗振性能具有一定的借鉴价值,其结论可被应用于同类型的平衡旋转式电磁继电器的方案设计。
【图文】：

一定的指导意义。文献[5]给出了计算继电器触簧系统振动加速度的方法，并基于有限元软件 MSC.Patran/Nastran 确定了电磁继电器整机的结构动力学特性，并对其薄弱环节的准确定位及优化具有重要的指导作用，模型如图 1-3 所示。文献[6]给出了电磁继电器激振位移传递路径，构建继电器整机有限元分析模型，并采用有限元法对其进行模态分析及频率响应分析，完成了对电磁继电器激振传递路径的验证，对提高继电器抗振性能具有一定的指导意义和实用价值。文献[7]通过对继电器的触簧系统进行有限元分析，得到了几种提高继电器触簧系统抗振性能的有效解决办法，为解决继电器的抗振性能提供了借鉴。文献[8]基于有限元仿真软件 MSC.Patran/Nastran 对继电器进行了模态、正弦振动等振动特性进行有限元仿真分析，其中，文中所提及的有限元仿真法为分析和优化继电器抗振性能提供了一定的参考价值。文献[9]基于有限元仿真法，，建立了继电器整机及其零部件的有限元分析模型，给出了内部零部件单元类型及其材料属性，为采用有限元分析软件 MSC.Patran/Nastran 进行继电器仿真分析，提供了一定的借鉴。

接触系统静触簧组简化模型
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM581.3

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