莫易敏，黄 林，石 尧，叶 鹏

(武汉理工大学 机电工程学院，湖北 武汉 430070)

电连接器在电气系统内部起着桥梁作用，由于其结构简单，成本低廉，维修更换便捷等优点被广泛的使用在航空、航天、机械、交通、通信等领域中，而在整体产品失效中，由于电连接器失效造成的比例大约占30%[1]。据统计，汽车系统的电接触故障中有超过60%是微动造成的[2]。微动是一种特殊的损伤过程，包括微动磨损、微动腐蚀、微动疲劳[3]3个方面。在研究微动过程中可将其看成为相对滑动来分析，滑动距离一般为100 μm以内，有的会达到200 μm，甚至更大[4]。

国内外对于电连接微动磨损的研究主要是从实验积累、仿真模拟两个方面开展的。焦玉斌[2]以元胞自动机理论为基础，定性研究了微动磨损失效机理,通过对模型力学规则、氧化规则的构建，较为系统地阐释了元胞自动机法研究微动磨损。王安麟等[5]基于田口方法提出了微动磨损自组织模型的优化方法，确定了电连接器微颤振磨损自组织模型中的自组织规则和参数。Fouvry等[6]研究了电连接器表面微动损伤的具体过程，指出微动磨损的磨粒碎屑是引起接触失效的主要原因。Liskiewicz等[7]提出使用创新问题解决理论(theory of invention problem solving,TRIZ)优化接触表面以降低接触电阻的方法来提高电连接器的使用寿命。笔者基于元胞自动机模型，分析对比实验数据，提出了金属镀层关于接触电阻相关参数优化模型，并给出了优化公式。

1 电连接器微动磨损模型

1.1 简化模型与原理

微动磨损是机械接触中两个部分发生小幅度的相对往返运动，导致接触表面损坏加剧的过程，Bryant最早提出了7阶段微动磨损失效模型，为后续研究微动磨损提供了有效依据[8]。……