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。     

连接器的有关知识问答

1.连接器由哪几部分构成? 答:连接器一般由接触件(针孔或簧片)、绝缘体、外壳三部分组成。为了保证良好的接触性能,接触件一般都镀银或镀金,绝缘体一般都采用耐高温、绝缘性能好的工程塑料、橡胶等;外壳一般都采用铝合金压铸件、冷挤件或钢冷冲件,其作用是锁紧及防尘、防水等。随着电子技术的发展,很多印制路线板上、仪器箱内的连接器问世,它们很多都是无外壳的,直接在绝缘体内锁紧。     

电连接器接触件振动可靠性试验评估

针对振动环境下电连接器接触件可靠性的快速评估问题,建立考虑接触件在电连接器内部的安装情况和插头插座连接情况的振动模型,利用ABAQUS软件进行正弦和随机振动仿真,得到了插孔和插针间的相对位移和插孔簧片根部应力的变化规律;建立随机振动应力作用下,接触电阻基于Wiener过程的退化模型,考虑漂移系数和扩散系数的随机性,结合加速因子不变原则建立漂移系数和扩散系数的加速模型;给出基于上述模型的步进应力加速退化试验数据统计分析方法;制定振动环境下接触件步进应力加速退化试验方案并开展试验,通过对接触件插拔力的研究和对接触表面的微观分析验证了失效机理,对试验数据的统计分析验证了所建模型的正确性,给出接触件寿命和振动量级间的关系,实现振动环境下电连接器接触件可靠性的快速评估.     

插拔对贮存电连接器性能退化的影响研究

针对目前电连接器的贮存寿命评估中尚未明确计入插拔的效应,因而不能准确地指导实际应用的现状,以Y11P-1419型电连接器为研究对象,深入分析了电连接器贮存期间的氧化腐蚀和定期的测试插拔所造成的接触失效,并设计了实验室模拟实际贮存的加速退化对照试验,进而通过对试验现象的观察、试验数据的统计分析和试验样品插孔微观表面形貌的扫描电镜(SEM)与能谱(EDS)分析等方面的研究,明确了贮存电连接器计入插拔的效应:因定期插拔造成了插拔后的阻值跳变,且因插拔而逐渐刮擦磨损镀金层和氧化膜、裸露基体铜,加速了后续贮存期间接触区域的氧化腐蚀。研究结果表明,插拔明显地加快了贮存电连接器性能退化的进程。因此,为了提高电连接器贮存寿命评估的准确度,必须计入插拔因素的影响。     

微电阻焊及其在雷达T/R组件互连中的应用

微电阻焊技术成熟且操作简便,被广泛应用于电子及机械制造领域。文中将其创新性地应用到了雷达T/R组件微波模块的内部互连中。文中首先分析了微波组件中电阻焊的实现工艺与方法,然后应用该技术分别实现了T/R组件的低频连接器与基板之间、射频电路模块之间以及高频连接器接头内部电路的互连。利用该工艺技术方法,可以突破常规引线键合时焊接面可焊性要求较高的限制,可以实现高频、射频电路中金属丝、带（如镀金铜丝、金带、镀金铜箔）的互连。初步验证表明,其焊接质量良好。     

微动磨损下线簧插孔连接器电接触性能的研究

线簧插孔电连接器在航空工业中的广泛的应用,它具有接触性能优良、可靠性高的特点,同时,航空工业中使用的电连接器经常处同动磨损状态。研究了线簧插孔连接器的在微动磨损条件下其电接触特性,并分析了引起这些特性的原因,研究表明,微动磨损的振幅、电流负载的大小对接触电阻的变化有着显著的影响,而有害气氛Ｈ２Ｓ的作用下,接触电阻的变化随所振动条件的有无而有着迥然不同的差异。     

微动磨损下线簧插孔电连接器电接触性能的研究

线簧插孔电连接器在航空工业中得到广泛的应用,它具有接触性能优良、可靠性高的特点,同时,航空工业中使用的电连接器经常处于微动磨损状态。研究了线簧插孔电连接器在微动磨损条件下其电接触特性,并分析了引起这些特性的原因。研究表明,微动磨损的振幅、电流负载的大小对接触电阻的变化有着显著的影响,而在有害气氛H2S的作用下,接触电阻的变化随所处振动条件的有无而有着迥然不同的差异。     

电连接器接触件断裂失效分析

电连接器是电气传输系统的基础元器件之一,接触件作为连接器的核心零件,其接触性能的可靠性关乎整个设备、乃至整个系统的稳定运行.对某型号电连接器接触件出现的断裂现象进行失效分析,建立了接触件的理论数学模型,进行理论推导计算,并利用Abaqus有限元仿真软件对电连接器进行仿真分析.通过对比接触件机械寿命试验结果,发现单个接触件弹力理论计算值为5.58 N,仿真分析结果为5.547 N,与5.75～5.85 N的弹力试验结果高度一致.此外接触件最大弯曲应力理论计算值为1083 MPa,与仿真结果1116 MPa也较为相近,该弯曲应力已十分接近材料的极限应力,存在一定的断裂风险.因此采用理论计算、仿真分析等手段对接触件力学结构进行定量分析,降低产品失效风险,将大大提高电连接器的研发效率,对电连接器设计具有重要的指导意义.     

VPX连接器接触和插拔特性分析研究

为提升雷达装备中高速背板连接器的插拔可靠性,以某型号VPX连接器为研究对象,对该连接器的机械性能开展了仿真和试验研究,建立了该连接器单根接触的解析模型,并通过ANSYS对该连接器在插拔过程开展非线性动力学仿真分析,搭建高精度6自由度的试验平台,考虑雷达装备的安装条件,对不同极限偏差下连接器插拔的力学性能和接触电阻开展试验测试。研究结果表明:平稳插入阶段插入力为0.17N,水平偏差对插拔力影响较小,垂直偏差对插拔力影响较大,且极限偏差对接触电阻影响不大。所得结论为该连接器的工程应用以及疲劳寿命预测提供参考。     

银甲武士——1：16 Toy Tractor Times 23周年镀银纪念版本IH 1066

这次带给大家一款非常罕见的拖拉机模型,与之前与读者分享的模型不同,这款1：16 IH 1066全身镀银,是ToyTractor Times网站成立23周年时,委托ERTL公司定制的镀银纪念版本模型,全球限量36部,美国市场价格约为1 600美元。原来只是以为中国人喜欢镀金镀银产品,如很多进口品牌的轿车国产化后,车窗边框、腰线和前脸等轮廓部位都要加很多亮银色的镀铬饰件。后来随着收藏拖拉机模型数量越来越多,才发现美国人也很喜欢镀金镀银的东西,如各大农机展会或者农机模型展会,用做展示的拖拉机模型都会采用镀金或者镀银版本。因为这些特别版本的模型产量都非常少,对模型制作工艺要求更高,坏件率也比一般模型要高很多,所以成为众多收藏迷竞相追捧的对象。     

镀银铜材料在大电流条件下的载流微动磨损特性

利用化学电镀方法在T2紫铜管表面镀银制备镀银铜试样,采用自主研制的切向微动磨损试验设备在圆柱/圆柱的正交点接触模式下进行室温载流切向微动磨损试验,探究了镀银铜试样在5 A电流以及不同法向载荷(5,10,15 N)和位移幅值(30,50,70,100μm)下的载流微动磨损行为及其磨损机制。结果表明：随着位移幅值的增加,镀银铜试样的载流微动磨损程度加剧,随着循环次数的增加,不同位移幅值下的摩擦因数整体呈先减小后增大最后趋于稳定的趋势,而接触电阻呈相反趋势,不同位移幅值下稳定阶段的摩擦因数相差不大;随着载荷的增加,载流微动磨损程度先变大后变小,当载荷为10 N时,磨损程度最大,此时有效接触面积较大,接触电阻较低;随着载荷的增加,稳定阶段的摩擦因数增大。镀银铜试样在磨损初期的磨损机制主要黏着磨损和氧化磨损,在磨损后期主要为磨粒磨损、氧化磨损和剥层,且随着循环次数的增加,氧化磨损程度加剧。     

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。     

电动汽车高压连接器EMC性能研究

针对电动汽车高压连接器中对屏蔽连接电阻、屏蔽转移阻抗和屏蔽效能的严苛要求,开展屏蔽材料、镀层、孔缝结构对高压连接器屏蔽性能影响的研究和验证。由测试结果可知：为满足行业标准中屏蔽连接电阻和转移阻抗的要求,屏蔽件的材料应选择导电率高的铜合金,推荐导电率大于40%;屏蔽件的镀层需选择镀银;冲压弹臂推荐设计成刺破形式,减小孔、缝的尺寸,以获得符合要求的屏蔽性能。     

精密定位测试系统的设计和改进

在电接触领域中,电连接器的电接触不良会产生误码甚至使整个系统发生故障,尤其高接触电阻或由于接触压力减小造成接触对松弛而引起电连接器故障占很大比例。要从理论上精确计算实际失效样品的接触电阻或接触压力比较困难,因此研制精密定位测试系统。     

镍铬接触对接触电阻失效原因分析

描述了用于K型热电偶回路中的镍铬接触对在电连接器的振动过程中发现接触电阻变大的失效现象,从接触电阻的理论构成和失效接触对的实物状态进行原因分析,通过更换绝缘体材料、固定接触对及更换接触对等方式进行试验验证,确定主要原因。针对分析结果,通过降低表面粗糙度、提高接触压力、涂覆固体膜润滑剂和调整接触对固定机构等方式,解决了镍铬接触对在振动过程中的接触电阻失效问题。通过一系列的试验,总结了避免镍铬接触对失效的关键措施。     

电连接器微动磨损的超声识别与性能退化模型

针对振动环境下电连接器易产生微动磨损而接触性能降低这一问题，采用超声检测方法监测微动磨损过程中电连接器接触件间磨屑的特征值，研究了不同振动条件下接触件的磨损程度及接触性能的退化规律。结果表明，振动频率、振动加速度和振动次数对接触面磨屑的堆积和接触电阻的波动都有正向累积效应；电连接器轴向振动时，磨屑累积效应最为明显。接触电阻和磨屑特征值总量在高振频及加速度下呈现极高的相关性。以磨屑特征值构建的麻雀搜索算法优化BP神经网络性能退化模型的平均绝对误差小于5%。     

航天电连接器的可靠性设计建模

以库房贮存背景下的J599系列电连接器为研究对象,分析电连接器在贮存环境下的主要失效部位及失效机理,确定了接触失效为最主要的失效模式,而接触对表面氧化物膜层增厚使得膜层电阻增大是造成接触失效最主要的原因;结合氧化物膜层的增长规律、膜层生长的化学反应理论以及接触对的功能与结构,进一步从微观层面对膜层电阻的生长规律进行了描述;基于电连接器接触电阻退化轨迹、接触退化率在温度应力水平下的变化规律以及接触可靠度与接触性能退化量之间的关系,建立电连接器的贮存可靠性统计模型;综合考虑镀层厚度、孔隙率、接触件基体材料、开槽簧片长度以及微观表面形态等尺寸、工艺和材料参数与其可靠性指标之间的关系,建立电连接器可靠性设计的数学模型,提出了电连接器可靠性定量设计的方法。     

高速背板连接器接触件插拔力数值仿真分析

以提高某型号高速背板连接器的机械可靠性为研究目标,建立了该连接器单根接触件的CAD/CAE参数化模型,通过借助有限元方法对接触件的插入/拔出过程进行非线性动力学分析,得到了单根接触件动态插拔力的变化情况。其中,母端最大插入力和最大拔出力分别为0.28N和0.09N;而公端最大插入力和最大拔出力则分别为0.348N和0.10N。结果表明:母端所受应力变化明显,而公端的插拔力变化范围较大;与试验测试结果相比较,公端最大插入力符合实际要求,但最大拔出力偏小,且误差较大;通过改变公端的插入位置高度进行插拔力优化后,仿真数值与测试数值基本吻合,从而验证了数值仿真分析的可行性。所得结论可为电连接器的结构设计、优化以及疲劳寿命预测提供参考依据。     

基于有限元技术的网络连接器接触特性研究

为保证网路连接器电气性能的可靠性以及降低连接器成本,应用非线性接触分析的理论,借助Solidworks Simulation模块对RJ45网络连接器金属端子与水晶头铜片的接触特性进行模拟研究.通过该模块建立金属端子与水晶头铜片的有限元模型,应用非线性分析模块对水晶头插入、拔出连接器的过程进行模拟,得到连接器金属端子在此过程中正向力和接触区域,进而指导实际产品设计过程中金属端子的镀金区域设计.通过实验研究,得出实际的正向力和接触区域,证明了模拟结果的正确性.该研究方法可以提高产品的开发进度,研究结果有利于指导产品的设计及生产.     

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。