电连接器悬臂弹舌式接触件插拔分析

为了优化电连接器的设计,针对电连接器悬臂弹舌式接触件进行插拔过程分析,建立插拔力和接触压力的理论模型。利用ABAQUS软件对接触件的插拔过程进行有限元仿真,研究了各参数对插拔力和稳定接通状态的接触压力的影响。通过接触件的插拔实验验证了理论模型和仿真分析的准确性。结果表明:最大插拔力随着摩擦系数μ、弹舌倾角α_0。和初始接触点至最高点距离H_3增大而增大,随插头端子与插座端子的间隙H_2增大而减小;稳定接通状态的接触压力随参数α_0、H_3增大而增大,随H_2增大而减小。     

半导体放电加工中接触电阻的影响因素研究

从理论上分析了产生接触电阻的原因,建立了切割回路中的导电原理模型。分析了如进电方式、进电材料、接触压力等因素对接触电阻的影响。实验结果表明:选择进电材料时,进电材料的功函数与所要加工的半导体的功函数尽量接近;选择接触形式,两个材料接触时要形成面接触,同时在允许的范围内尽量增大接触压力来减小接触间隙,这样会得到更小的接触电阻。     

航发叶片砂碟磨削接触特性及材料去除机理

航空发动机叶片型面曲率复杂变化、薄壁结构加工刚性弱，使其精密磨削接触状态多变、磨具轨迹规划困难，引起加工表面质量一致性差。为实现叶片磨削工艺优化，基于叶片磨削工艺特点分析，开展叶片砂碟磨削工艺接触特性及材料去除机理研究，利用降维法建立砂碟磨削材料去除率理论模型，通过砂碟磨削接触特性以及材料去除过程仿真研究，揭示了砂碟磨削不同工艺参数对叶片法向接触压力分布、等效法向接触压力、接触面积、接触轮变形及材料去除深度的影响规律，结合砂碟磨削工艺试验，对仿真结果进行验证。研究结果表明，砂碟磨削接触倾角与法向接触压力、接触面积呈负相关，与接触轮最大变形量呈正相关，接触倾角从10°增大到30°，本质使磨具更加锋利，材料去除深度峰值增大约59.78%，有效磨削区域显著降低；随着磨削深度从0.1 mm增大至0.3 mm，法向接触压力、接触面积及接触轮最大变形量均增大，有效磨削区域显著增大，材料去除深度峰值增大1.57倍，达到0.188mm；接触倾角与磨削深度是影响砂碟磨削材料去除的主要因素，对获得高质量表面并实现磨削工艺控制具有重要的作用。     

钢丝绳葫芦电机端盖密封性能的非线性接触分析

建立钢丝绳葫芦的电机端盖-密封垫-葫芦箱体密封系统的有限元模型,采用非线性接触分析方法,分析钢丝绳葫芦在正常运行和制动工况下的密封性能,研究螺栓预紧力以及垂向载荷对密封系统密封性能的影响。结果表明,在起重机正常运行和制动工况下,密封垫接触状况良好,未出现内外边界相连的间隙,具有较好的密封性能;通过计算发现,随着垂向载荷力的增加,密封垫间隙和相对错动值不断增大,在螺纹极限预紧力内随着螺纹预紧力的增加,密封垫间隙和相对错动值不断减小,密封性能得到提高。     

电连接器接触件结构分析与插拔试验

为了提高电连接器的接触可靠性,针对电连接器接触件,进行结构力学分析与接触情况研究,提出了一种接触件接触面积的迭代计算方法;建立了接触件的参数化有限元模型,并利用ANSYS软件对接触件的接触情况进行了运动仿真,得到了接触件插拔过程中接触压力、插拔力的变化情况和应力分布情况。通过对有限元模型的参数化仿真,得到了各结构参数对接触状态的灵敏度,确定了影响接触状态的关键参数。通过对接触件的插拔试验,验证了提出的理论分析、仿真计算方法的可行性。     

过盈配合接触界面的研究

通过W-M函数建立具有分形特征的等效粗糙表面与刚性平面的接触模型,模拟压缩机叶轮与轴过盈配合下界面的接触。将接触模型导入到有限元软件Ansys中,分析接触模型接触面积、接触压力、滑移面积、粘着面积与变载荷的关系和表面路径上的应力与变形。结果表明,接触时只有个别较高的微凸体发生接触,微凸体肩部区域的应力较大,微凸体中心位置变形量最大,接触界面在一定的法向载荷下接触面积减小,粘着面积增大,配合件发生了宏观的变形。     

振动环境下电连接器接触性能退化机理

针对电连接器金属接触件在交变振动应力作用下易产生应力松弛及微动磨损现象,从而降低电连接器接触可靠性的问题,建立了电连接器接触件数学模型;设计了 电连接器振动试验方案和测试电路并进行了试验;分析了电连接器的接触性能退化机理。试验中,试品接触件接触电阻随振动次数的增加而缓慢增大,接触电阻的波动量与振幅和频率相关。试验后,电连接器的插孔孔径增大,插拔力有增有减。由此可知：应力松弛和微动磨损现象是导致电连接器接触性能退化的两个主要因素,插孔中晶粒尺寸减小及滑移线密度的增加是插孔出现应力松弛的根本原因。     

含涂层真实粗糙表面的弹塑性接触特性研究

运用有限元法、线性规划法和塑性增量理论对含涂层真实粗糙表面的弹塑性接触问题进行了分析。通过改变涂层材料的弹性模量、屈服极限及涂层厚度，研究了不同条件下接触面积与接触压力、平均间隙与接触压力的关系及变化规律，给出了3种数值方法的解与弹性解的比较，分析了各主要因素对接触压力、接触面积及平均间隙的影响。     

基于分形理论的滑动摩擦表面接触力学模型

依据分形理论,考虑微凸体变形特征及摩擦作用的影响建立滑动摩擦表面接触力学模型。采用一个三次多项式来表达弹塑性变形微凸体的接触压力与接触面积的关系,从而满足在变形状态转变临界点处的微凸体接触面积与接触压力转化皆是连续和光滑的条件。推导出滑动摩擦表面临界弹性变形微接触面积、临界塑性变形微接触面积、量纲一真实接触面积的数学表达式。理论计算结果表明,表面形貌一定时,真实接触面积随着载荷的增大而增大;载荷一定时,真实接触面积随着特征尺度系数的增大而减小,随着分形维数的增大先增大后减小;当表面较粗糙时,摩擦因数对真实接触面积的影响很小;随着表面光滑程度的增大,摩擦因数对真实接触面积的影响增大,真实接触面积随着摩擦因数的增大而增大,特别是当摩擦因数较大时,真实接触面积增大的幅度也较大。接触力学模型的建立,为研究滑动摩擦表面间的摩擦磨损性能提供了依据。     

电连接器接触件插拔特性研究

接触失效是电连接器的主要失效形式，为提高电连接器的可靠性，对电连接器接触件进行插拔特性研究，分析电连接器接触件收口量对接触件应力、应变、变形、插拔力的影响规律。研究结果表明，收口量越大，所需要的插拔力越大，所产生的接触应力、应变、变形也越大。在插针头部刚接触插孔至插针头部完全插入插孔这一阶段，数据波动较大。在插针头部完全插入插孔至插针插孔完全插合这一阶段，数据基本保持不变。     

[成形过程仿真优化与集成计算材料工程]限动芯棒连轧管机轧制过程轧件变形行为及规律仿真

基于ABAQUS有限元软件建立了180 mm限动芯棒连轧管机组钢管连轧过程仿真模型。通过仿真模拟展现了连轧各机架连续轧制过程中轧制区钢管横截面上应力、应变及位移的分布和壁厚形成演变过程,揭示了轧制压力分布和轧辊上总轧制力的变化规律以及轧件温度与轧制区摩擦因数对壁厚与轧制力的影响。使用三次样条插值方法从仿真结果数据中提取钢管壁厚和直径,通过研究对象机组的工业生产实测数据验证了有限元模型的正确性。仿真发现:连轧过程中,金属在纵向上先发生减径变形后发生减壁变形,横向上金属主要从孔顶区流向开口区;前三机架接触压力主要集中在孔顶区,变形量较大,是主变形机架,第四五机架接触压力最大在侧壁区,变形量较小,主要起到精整和归圆作用;随着轧制温度的升高,出口壁厚增大,轧制力减小,随着芯棒与轧件之间摩擦因数的增大,壁厚减小,轧制力减小。仿真研究结果支撑了针对该机组的关键轧机结构参数设计、轧制工艺参数确定以及工程调试中工艺参数优化。     

不同过盈量和工作压力下螺杆泵定子与转子接触压力的有限元分析

螺杆泵定子与转子间接触压力对其使用寿命至关重要，而定子与转子间过盈量和工作压力对螺杆泵定子与转子间接触压力有重要影响。建立螺杆泵的三维模型，采用有限元方法研究螺杆泵装配条件下不同过盈量(0.4～0.7 mm)和工作压力(0.03、0.06、0.09 MPa)对螺杆泵定子与转子接触压力的影响。结果表明：随着过盈量的增大，定子与转子的接触压力增大，定子与转子的接触面积也随之增大，且接触压力的最大值出现在密封线吸入端的螺旋段部分；但随着过盈量的增加，接触压力的增大趋势变缓；定子与转子的接触压力随着工作压力的提高而增大，工作压力导致螺杆泵的最大接触压力向排出端偏移，接触压力的最大值出现在靠近介质排出端的螺旋段上。     

小冠头双线螺栓用衬套过盈配合研究

小冠头双线螺栓用衬套在过盈配合过程中,套身容易出现裂纹或卷边。针对此问题,运用Abaqus有限元软件对小冠头双线螺栓用衬套、薄壁件分别定义为0Cr18Ni9、Q235钢的材料属性,通过改变小冠头双线螺栓用衬套与薄壁件孔配合的过盈量和小冠头双线螺栓用衬套套身长度,对配合过程中的应力(装配应力)、接触压力以及所需压装力的影响规律进行研究;用压力可控的压铆设备针对有限元模拟中的各种情况进行压装实验。研究结果表明:装配应力随着过盈量的增加而增大,衬套套身长度对装配应力影响不大;接触压力、所需压装力随着过盈量的增加和衬套套身长度的增长呈递增趋势;当过盈量达到0.1 mm时,小冠头双线螺栓用衬套容易出现压扁现象,衬套套身长度越长越容易发生卷边。     

牙轮钻头用单金属密封热流固耦合模型与性能分析

综合考虑密封端面间的粗糙接触、热力变形和黏温特性，构建了密封环与辅助密封件、润滑液膜与密封介质的关联体系，建立了牙轮钻头单金属密封热流固耦合数学模型，并研究了关键钻井参数如环境压力、钻头转速对单金属密封端面膜厚分布形态、温升变化及密封性能的影响规律。研究结果表明：随钻井深度和环境压力的增大，单金属密封端面间隙逐渐由收敛型演化为发散型，膜厚及温升极值点由外径侧向内径侧迁移，其临界转折点为环境压力p0=11 MPa附近；高压工况下，密封端面内径侧接触压力递增，不利于润滑油膜的形成；密封系统的泄漏率和摩擦力随钻头转速增大均有所增大，但在低压工况下可通过合理增大钻头转速来提高钻井效率。     

Static friction at high contact temperatures and low contact pressure

The problem of measuring static friction at high temperatures and low contact pressures is theoretically analyzed, as well as the instruments for the accurate determination of the coefficient of static friction at high temperatures for contact pairs made of steel and bronze. The results of experimental investigation show that at low contact pressure and temperature above 120°C coefficient of static friction dramatically increases. This increase in the coefficient of friction can be of great practical value with regard to the load capacity of contacts where external forces are balanced with friction forces.     

JF系列某型电连接器组件端子可靠性研究

深入研究和分析了JF系列某型电连接器的组件端子在随机振动应力作用下的接触失效情况,由组件端子的失效机理及其运动状态构建出理论力学模型,考虑理论模型分析及实际失效情况,提出组件端子在随机振动作用下的可靠性增长方法。构建JF系列某型电连接器的组件端子插拔力的数学模型并对插拔力进行了分析,确定了插拔力的变化趋势及各因素之间的关系。参照相关手册确定了组件端子插拔力的取值范围,得出在取值范围内振动应力作用下组件端子接触失效随插拔力的增加而降低的结论。建立JF系列某型电连接器单针孔接触对的有限元仿真模型,并利用此模型模拟了电连接器接触件的插合与分开过程,得到接触面最大和最小插拔力时的应力和应变分布图以及随时间变化图。     

Thermal effects and contact conductivity under boundaryZ lZuZbrication

This paper considers the use of contact electrical conductivity to analyse boundary lubrication at various temperatures. The main mechanisms of contact conductivity within the temperature range typical of lubricated tribosystems are discussed. Special equipment is described for temperature investigation and experimental data are presented on electrophysical methods. Model experiments with static nominal point contacts bring to light some peculiarities of the behaviour of boundary films when heated. Analysis of electrical and frictional characteristics under sliding shows the contact resistance method to be promising in the thermal testing of boundary films.     

Correlation analysis of brush temperature in brush-type DC motor for predicting motor life

Some critical components of motors and generators have sliding electrical contacts. Electrical brushes are usually used in these contact points to conduct current between the stationary part and the moving part of the motor. In this paper, studies on brush wear against copper commutators are briefly reviewed. The main influential factors in brush wear are associated with both mechanical wear and electrical wear. Brush wear is affected by various factors, including temperature, material properties, sliding speed, contact force, and interfacial as well as environmental conditions. The mechanical wear of brushes is proportional to brush spring pressure and sliding speed, and the electrical wear of brushes is associated with current and contact voltage drop. For characterization, a brush wear test machine is designed, and influential factors, such as electrical contact resistance, temperature, wear mass loss, and so on, are measured. The wear tests are processed using a small brush-type automotive DC motor. The study primarily aims to investigate the effects of the wear behavior of copper-graphite brushes on small brush-typed DC motors. The variable conditions of electrical current are obtained by changing the brush spring pressure and the sliding speed. The results are electrical contact resistance, voltage drop, brush surface temperature rise, and so on. Brush wear is greatly changed by electrical current, which indicates that high current itself not only produces more Joule heating but also causes an increase in voltage drop that will result in additional Joule heating.     

钻井工况下单金属密封接触分析及实验研究

结合钻井领域高温高压工况,对单金属密封的装配过程和双侧受压情况进行有限元分析,求得动密封面接触压力梯度分布,并结合MATLAB和雷诺方程提出了一种计算动密封泄漏率的新方法;然后根据钻井工况搭建了旋转动密封实验台,对动密封面的接触压力分布情况和泄漏率进行测试。实验和仿真结果表明,在低压工况下动密封面呈收敛状态,有利于润滑油膜的形成,而高压工况下则发散;随着润滑油和钻井液压差的增大,动密封面内侧的接触压力逐渐减小,而外侧逐渐增大;泄漏率随着动密封转速的升高而增大,随着动密封轴向位移的增加而降低。