弹簧触指结构的机械与电接触特性研究

发布时间：2022-08-13 11:14

　　弹簧触指结构是以斜圈弹簧为核心部件的一种新型电连接器,广泛应用于各高,中、低压电气连接设备。其中,插拔力与接触电阻分别是指导弹簧触指结构电连接器设计的重要机械参数与电气参数,直接影响连接器的使用寿命与电气性能。本文以弹簧触指结构为研究对象,分析其插拔力与接触电阻变化特性,主要有以下研究内容:（1）弹簧触指结构插入过程中接触特性的仿真计算。应用有限元软件建立了触指结构插入过程的有限元模型,得到实际应用中难以发现的触指的变形特性以及试验中难以测量的触指与触头座V型槽间接触特性,分析了不同压缩量触指与配合件接触压力、插入力及应力变化情况,还得到了动触头导向端、触头座V型槽底角角度与弹簧几何参数对其机械接触特性的影响。（2）建立适用于弹簧触指结构的分形接触电阻模型。基于电接触理论与分形理论,建立了考虑粗糙表面微凸体弹性与塑性变形的分形接触电阻模型,用于触指结构接触电阻的计算,井基于开尔文四线接法使用回路电阻测试仪测量不同压缩量下触指结构的微小接触电阻,验证理论模型计算的准确性。（3）弹簧触指结构的电热耦合场仿真分析。针对目前触指结构电热场仿真分析中模型改动大、电接触对难建立的问题,建立了一种新... 

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
    1.3 本文主要研究内容
2 弹簧触指结构接触特性的数值计算
    2.1 弹簧触指结构的有限元模型
        2.1.1 弹簧触指结构的建模及简化
        2.1.2 弹簧触指结构有限元模型的前处理
    2.2 仿真结果分析
        2.2.1 Mises应力与接触应力
        2.2.2 插入力与接触压力
        2.2.3 V型槽两侧接触压力的理论解与数值解
    2.3 弹簧触指结构的参数化分析
    2.4 试验分析
    2.5 本章小结
3 弹簧触指结构的接触电阻计算方法研究
    3.1 电接触理论
    3.2 基于经验公式的触指结构接触电阻计算方法
    3.3 基于G-W模型的触指结构接触电阻计算方法
    3.4 基于微凸体弹性与塑性变形的分形接触电阻模型
        3.4.1 分形理论
        3.4.2 接触点的变形性质
        3.4.3 真实接触面积与接触载荷
        3.4.4 分形接触电阻
        3.4.5 数值分析
        3.4.6 分形参数的计算
    3.5 弹簧触指结构接触电阻的实验测量
        3.5.1 接触电阻试验设备与接线方法
        3.5.2 接触电阻测试结果分析
    3.6 不同接触电阻计算方法比较
    3.7 本章小结
4 弹簧触指结构的电热耦合场分析
    4.1 弹簧触指结构通流能力核算
    4.2 弹簧触指结构电热耦合分析流程
        4.2.1 模型的简化
        4.2.2 电流激励与电接触
        4.2.3 热边界条件
        4.2.4 网格划分
        4.2.5 结果分析
    4.3 短路冲击电流
    4.4 多条并联弹簧触指结构
    4.5 弹簧触指结构电热耦合仿真APP
    4.6 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间主要研究成果



本文编号：3676925