高温环境下电连接器内部温度有限元仿真分析及试验
2019-08-21黄姣英
中国机械工程 2019年15期
高 成 张 芮 黄姣英 赵 冬
北京航空航天大学可靠性与系统工程学院,北京,100191
0 引言
电连接器为电气终端之间提供连接与分离功能,可以实现电信号的传递、控制以及电连接,广泛应用于军事装备和航空航天设备中[1]。统计数据显示,在所有的航空、航天系统故障中,由电连接器失效引起的故障占故障总数的30%左右,造成的损失无法估量,其中,接触失效引发故障所占比例最高达到46.1%,而高温是造成接触失效的一个最主要的因素。
近年来有大量关于温度对电连接器影响的研究。ANSYS软件[2-3]是融合结构、流体、电场、磁场、声场和耦合场分析于一体的通用有限元分析软件。文献[4-5]通过ANSYS对电连接器温度场进行了仿真分析,研究了不同温度下电连接器的温度场分布。文献[6]通过建立高温电连接器三维仿真模型,对不同高温环境下电连接器的温度场进行了有限元仿真,并利用电磁加热装置和热电偶测试,验证了有限元热分析的正确性。文献[7]对某型电连接器在不同环境温度和振动应力综合作用下进行失效分析,确定了主要失效机理并进行了可靠性建模。文献[8]研究了热循环应力对电连接器可靠性的影响。文献[9]研究了温度与振动对不同结构尺寸电连接器寿命的影响。
当电连接器工作的环境温度特别高时,需要对电连接器内部耐高温性能有准确的预估,以防止电连接器在工作时由于内部温度过高而导致的失效。因此,必须准确地测量出高温环境下电连接器的内部温度,用于对电连接器耐高温性能的检测,以保证在最严酷的使用环境下电连接器不会产生电接触失效的现象。……
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