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振动环境对开关连接器电接触可靠性影响的研究

储刘庆  
【摘要】:连接器的可靠性受环境的多种因素影响,例如温度、振动、冲击、碰撞、离心、跌落、插拔等。动态环境如振动、冲击等是造成连接器失效的主要原因之一。在连接器的工作环境中,振动是非常常见的。 本课题以某开关连接器为研究对象,分析其失效的原因和形式。通过对其建立动力学模型和进行模态特性分析,得出其本身的特性参数,然后设计振动试验,验证其在不同的激振频率和振幅下开关连接器的可靠性。最后开关连接器在振动环境下的电接触可靠性进行分析。 本文首先对某开关连接器进行了故障分析。长期使用中,开关连接器通常出现的失效一般分为机械故障和电气故障两大类。机械故障的主要模式有动作特性参数变化量超出规定和弹性元件疲劳断裂;电气故障的主要模式有接触电阻增大和开关的绝缘性能降低。 其次,模态分析的目的是识别出系统的模态参数,为结构系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据。本文首先利用ANSYS建立该开关连接器的模型,通过对该模型的分析,初步得到其模态参数和相应的振型。 第三,对该开关连接器进行试验模态分析,从而得出其在外界环境的振动激励的传递函数和模态参数,同时可以知道实际振动环境中其相应的振动响应。 最后根据ANSYS模型的模态分析和试验模态分析的结果,验证在不同的激振频率和不同的激振强度下,开关连接器接触可靠性。


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