可插拔微矩形电连接器微动仿真分析

摘要

电连接器应用领域的环境多样性与严苛性、应用系统的信息化与复杂性、应用设备的轻量化与小型化的发展趋势，要求电连接器具有耐恶劣环境性，存储携带便捷性，工作的高可靠性和持久的有效寿命。微矩形电连接器是顺应这一发展趋势、被广泛采用的接触可靠度高且体积小、质量轻、接触点密集的电连接器。振动幅值为微米量级的微动环境普遍存在，并影响电连接器的工作性能，因此，需要进行微矩形电连接器的微动过程极其影响因素的深入研究。
　　本文在调研国内外电接触微动研究方法与主要成果的基础上，以某型号微矩形电连接器为研究对象，结合实际科研条件，对可插拔微矩形电连接器接触件微动行为和力学性能进行了有限元模拟仿真的探索，国内外对绞线连接器的微动仿真分析暂无相关报道。
　　微矩形电连接器插针接触件由多根金属丝绞合，两端焊合，金属丝成螺旋结构，借助专业绘图软件对接触件进行三维几何建模，并通过必要的简化和合理的约束与网格划分，形成基于ABAQ US软件的绞线插针—插孔接触对有限元模型。
　　不同于一般微动仿真分析中直接施加压力载荷和外加应力，本文通过进行插针与插孔之间的插入过程模拟的方式，完成插孔与插针在插合状态下初始变形和应力状态的加载。微小幅值的振动引起插合的接触件之间的微动现象。在微小正弦振动载荷条件下，进行绞线插针—插孔接触对微动仿真分析。微动周期内插针位移、绞丝接触力、接触面积和等效应力等物理量在插入过程最大接触力附件小幅波动，并体现出与插孔运动的相关的周期性特征。
　　对微动研究进行深入与拓展，选取微动主要影响因素如微动幅值、微动频率、插孔内径（接触对过盈量）进行多组正交试验，以接触力、相对运动传递量为试验目标的极差分析结果显示，插孔内径（接触对过盈量）具有主要影响，影响其次的因素是振动幅值A，振动频率 f和摩擦系数?的影响相对较小。与此同时，振动频率、振动幅值、接触对过盈量（插孔内径）和摩擦系数四个因素各水平变化，两试验目标的变化单调性不完全相同。

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第一章 绪论

1. 1 选题背景

1. 2 国内外电连接器微动研究现状

1. 3本文主要研究内容

第二章 微动磨损仿真理论基础

2. 1 电连接器微动概述

2. 2 微动接触基本理论

2. 3 微动磨损基本原理

2. 4 有限元仿真分析理论

2. 5 本章小结

第三章 微矩形电连接器接触件有限元建模与插拔分析

3. 1 微矩形电连接器接触件特点分析

3. 2 微矩形电连接器接触件几何模型

3. 3 微矩形电连接器接触对有限元模型

3. 4 微矩形电连接器接触对插拔过程分析

3. 6 本章小结

第四章 可插拔微矩形电连接器接触对微动仿真分析

4. 1 接触对插合状态有限元模型

4. 2 单接触对微动磨损仿真与结果分析

4. 3 本章小结

第五章 可插拔微矩形电连接器微动影响因素仿真分析

5. 1 接触对微动影响变量正交试验设计

5. 2 接触件微动正交试验仿真分析

5. 3 接触件微动影响因素分析

5. 4 本章小结

第六章 总结与展望

6. 1 本文工作总结

6. 2 展望

致谢

参考文献