贮存剖面下电连接器接触性能退化统计建模研究

针对电连接器面向任务剖面时的贮存可靠性评估问题,分析了电连接器在贮存剖面下的贮存应力及相应的接触失效机理,并建立了在温度-插拔应力下的电连接器接触性能退化统计模型;建立了基于接触对表面接触斑点与氧化腐蚀物的随机相遇机制的计算机模拟模型,以计算机模拟结果与试验结果进行比较,验证了所建模型的有效性;为了进一步检验模型,设计了6组对比试验,并对样品接触件的表面进行微观分析,试验结果表明电连接器的性能退化数据服从正态分布且与模拟结果成线性相关关系,另外插拔力对接触件表面造成损伤并加速了退化过程;解决了电连接器在温度-插拔组合应力下的性能退化建模问题,为电连接器面向任务剖面的加速退化试验方案设计及可靠性评估等进一步的研究奠定了基础。     

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。     

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。     

基于热分析的电连接器的温度应力研究

为了研究温度对电连接器的影响及其影响程度,引入了等效电阻,对电连接器的温度场进行仿真分析,得出电连接器的温度场分布图,并且得出电连接器接触表面的最高温升约为23.2℃;通过对电连接器的温度-结构耦合场进行仿真分析,得出由温度引起的热变形对接触应力的影响较小以及温度对电连接器的影响主要体现在金属表面的氧化速率上的结论;通过建模及理论分析得出电连接器在温度应力作用下的失效物理过程及方程,为电连接器的可靠性设计领域开辟了新思路。     

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%。     

航天电连接器步进应力加速寿命试验研究

航天电连接器具有可靠性高、寿命长的特点,为解决其接触可靠性评估问题,通过分析其接触失效机理,指出在温度应力下的接触失效物理模型为Arrhenius方程,接触寿命服从两参数的Weibull布,并在此基础上建立了接触可靠性统计模型;研究了航天电连接器步进应力加速寿命试验方法,利用极大似然估计和Nelson累积失效模型,提出...     

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。     

基于ANSYS某型电连接器插拔过程的可靠性分析

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,据此提出了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分析,确定了插拔力的变化趋势及其与各因素的关系,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分布图及插拔力随时间变化图,所得数据与理论模型计算相吻合,为研究电连接器的接触可靠性提供了依据.     

Fe—Cr—Al电热合金液浸原位生成绝缘膜的研究

探讨了在Fe-Cr-Al电热合金表面液浸原位生成绝缘膜的可能性,研究了在0Cr25Al5电热合金材料表面原位生成绝缘膜的形貌结构及其动力学生长规律。结果表明,绝缘膜层主要由Al2O3及部分含铬的氧化物组成,具有良好的绝缘性。绝缘膜的生长符合抛物线规律。     

论汽车连接器电接触的设计问题

汽车连接器是现代汽车中用量最多的电器元件之一。由于目前我国生产的连接器技术较落后,可靠性较差,而直接影响整车的可靠性。本文拟从连接器主要性能参数——接触电阻出发,论述其基本理论关系,劣化机制以及电接触设计的若干问题,供我国有关单位开发新型汽车连接器或其他领域应用的连接器参考。     

航空电连接器热循环试验与寿命预测

通过加速寿命试验,研究热循环条件下航空电连接器可靠性并探索其寿命预测方法,提出了一种模拟昼夜温差影响的热循环加速试验方法(包括试验方案及电路的设计)。热循环加速试验中,将高温稳定阶段的航空电连接器插孔应变量作为其性能退化进程的主要监测参数,进行了应力松弛引发的航空电连接器性能退化规律的试验研究。理论推导了航空电连接器失效对应的应变量临界值,分别利用灰色模型预测法、时间序列法和神经网络时间序列法对航空电连接器进行了寿命预测。试验结果表明：接触件应变量随热循环次数的增加而逐渐减小,且温差越大,应变量的减小量越大,应力松弛现象越明显,性能退化越快,寿命越短。随着热循环中温差值的增大,热循环寿命近似呈指数下降。     

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。     

西门子密集型母线分接单元电接触的应用与研究

为确保西门子密集型母线分接单元最重要部件的插脚和母线母排之间电接触的效果,研究分析了它们的电接触类型、微动情况和失效模式,并提出了预防措施。对额定电流≤400A的西门子母线插脚和母线母排设计方式进行了压力分析,结果表明,插脚与母线母排的电接触是安全和可靠的,能有效保证它们之间的导电效果,并防止它们之间的微动磨损,从而避免由于微动磨损而产生的高电阻膜层、表面损坏和化学侵蚀等因素而造成的电接触失效。     

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。     

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。     

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。     

航天电连接器的空间环境效应和失效模式分析

从卫星对某型电连接器的功能要求和电连接器在轨运行时所面临的空间环境出发,分析了电连接器的空间环境效应和相应的失效模式。首先,分析了电连接器在轨工作时面临的应力;然后,分析了这些应力对电连接器的电性能、密封性能和电磁屏蔽性能的影响,以及由此导致的失效模式。分析表明:几乎每一个空间环境因素都能对电连接器的性能造成影响而导致电连接器失效;电连接器在空间环境综合作用下的失效模式十分复杂,有的空间环境因素会同时导致多种失效,而不同的失效模式之间会形成竞争失效甚至相关失效。     

探针电连接件的退化失效及寿命分析

从一款探针电连接器使用时的快速退化失效现象出发,提出了基于失效原因的可靠性建模方法.通过分析指出其失效原因是负载电流过大导致工作温升过大,从而导致加速失效,仿真验证时通过设置合理的仿真参数保证了仿真结果的可靠性.进行了温度应力下的寿命建模,数据上结合了仿真给出的温度-电流关系和使用时的寿命次数-电流关系.方法上采用了Arrhenius温度应力退化模型和退化速率线性假定,综合考虑了失效阈值的动态影响,给出了寿命次数-温度模型,建模结果与实际寿命数据有着较好的拟合效果,并利用模型给出探针使用和改良指导.该过程与一般的基于加速退化实验的建模方法比较,数据依赖度小,可行度高,可为工程人员提供一种实用的连接器失效分析方法.