本文關(guān)鍵詞：絞線接觸對插拔特性仿真優(yōu)化及插拔壽命預(yù)測

  更多相關(guān)文章： 微矩形電連接器 絞線接觸對 插拔力 插拔壽命 有限元仿真

【摘要】：隨著航空航天技術(shù)的飛速發(fā)展,對電連接器的性能提出了更高的要求。微矩形電連接器以其體積小、接觸對密集、連接可靠等優(yōu)點而受到廣泛使用。絞線接觸對是微矩形連接器的核心元件,由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜使得其成為微矩形連接器性能設(shè)計的重點和難點。目前國內(nèi)缺乏絞線接觸對性能的理論分析,導(dǎo)致生產(chǎn)出來的絞線接觸對可靠性差、良品率低,不能滿足日益增長的市場需求,阻礙了微矩形電連接器的發(fā)展進(jìn)程。因此,對絞線接觸對性能進(jìn)行深入研究具有實際意義。本文以微矩形連接器中的絞線接觸對為研究對象,在分析了大量國內(nèi)外電連接器插拔力及插拔壽命的研究方法和研究成果的基礎(chǔ)上,對絞線接觸對的插拔特性和插拔壽命預(yù)測進(jìn)行了研究分析,并利用有限元仿真分析及序列二次規(guī)劃法對絞線插針結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了最優(yōu)化設(shè)計。由于絞線插針特殊的螺旋線絞合結(jié)構(gòu),使得絞線接觸對的動力學(xué)仿真過程比一般的接觸對仿真更為復(fù)雜和困難。本文建立了絞線接觸對參數(shù)化模型,利用ANSYS/LS-DYNA進(jìn)行了接觸對插拔過程的仿真分析。結(jié)果顯示插拔過程中最大應(yīng)力(1055MPa)出現(xiàn)在絞線插針前端焊點處,略大于鈹青銅材料的屈服極限(1000MPa)。通過理論結(jié)果、仿真結(jié)果和試驗結(jié)果的相互比較,驗證了理論模型和仿真模型的準(zhǔn)確性。在仿真模型的基礎(chǔ)上,通過單變量分析和正交試驗分析完成了絞線插針7個結(jié)構(gòu)參數(shù)對插拔力影響的研究分析。結(jié)合理論模型,對絞線插針結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行基于序列二次規(guī)劃法的最優(yōu)化分析,得到了插針結(jié)構(gòu)參數(shù)的最優(yōu)化值�；诓灏芜^程動力學(xué)仿真所得到的接觸對應(yīng)力應(yīng)變結(jié)果,利用nCode DesignLife疲勞分析軟件對絞線接觸對進(jìn)行了插拔壽命預(yù)測,結(jié)果顯示疲勞危險點主要集中在絞線插針前端的焊點位置和后端的夾持位置。在不考慮溫度和振動等環(huán)境因素的影響下,結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化前的絞線插針插拔壽命為822次,優(yōu)化后插拔壽命可達(dá)1886次。絞線插針結(jié)構(gòu)優(yōu)化后可以提高接觸對的接觸可靠性和插拔壽命,因此,本文的研究方法和結(jié)果對絞線接觸對的設(shè)計和生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：微矩形電連接器 絞線接觸對 插拔力 插拔壽命 有限元仿真
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V242;TP391.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究工作的背景與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外電連接器機械性能研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 接觸對插拔力的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 接觸對疲勞分析的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 接觸對有限元仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容17-18
• 第二章 絞線接觸對結(jié)構(gòu)分析與插拔力理論模型18-30
• 2.1 絞線接觸對結(jié)構(gòu)分析18-20
• 2.2 絞線接觸對插拔力學(xué)分析基礎(chǔ)20-22
• 2.2.1 經(jīng)典接觸理論簡介20-21
• 2.2.2 絞線接觸對摩擦機理簡介21-22
• 2.3 絞線接觸對插拔力理論模型22-29
• 2.3.1 插入/拔出階段理論建模23-27
• 2.3.2 滑移階段理論建模27-28
• 2.3.3 理論模型的插拔力曲線28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 絞線接觸對插拔力仿真分析30-45
• 3.1 絞線接觸對幾何建模30-32
• 3.1.1 絞線插針建模31
• 3.1.2 圓筒形插孔建模31-32
• 3.1.3 接觸對幾何模型32
• 3.2 絞線接觸對插拔力仿真分析32-41
• 3.2.1 絞線接觸對有限元建模32-33
• 3.2.2 設(shè)置模型的邊界條件及載荷33-36
• 3.2.3 求解、后處理及結(jié)果分析36-41
• 3.3 理論、仿真和實驗結(jié)果的對比分析41-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 第四章 絞線接觸對結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計45-57
• 4.1 插針結(jié)構(gòu)參數(shù)對插拔力的影響分析45-49
• 4.2 插針結(jié)構(gòu)參數(shù)的正交試驗設(shè)計49-52
• 4.2.1 插拔力正交試驗方案49-50
• 4.2.2 插拔力正交試驗結(jié)果分析50-52
• 4.3 基于理論模型的絞線插針結(jié)構(gòu)最優(yōu)化分析52-55
• 4.3.1 非線性最優(yōu)化理論簡介52-53
• 4.3.2 基于序列二次規(guī)劃法的插針結(jié)構(gòu)最優(yōu)化分析53-55
• 4.4 本章小結(jié)55-57
• 第五章 絞線接觸對插拔壽命預(yù)測57-69
• 5.1 疲勞分析的理論方法概述57-62
• 5.1.1 高周疲勞分析方法57-58
• 5.1.2 低周疲勞分析方法58-59
• 5.1.3 雨流計數(shù)法59-61
• 5.1.4 疲勞累積損傷理論61-62
• 5.2 絞線接觸對插拔壽命仿真分析62-67
• 5.2.1 導(dǎo)入有限元結(jié)果63-64
• 5.2.2 設(shè)置疲勞計算參數(shù)64-65
• 5.2.3 疲勞壽命結(jié)果分析65-67
• 5.3 最優(yōu)化結(jié)構(gòu)插針的疲勞壽命67-68
• 5.4 本章小結(jié)68-69
• 第六章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 總結(jié)69-70
• 6.2 展望70-71
• 致謝71-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果75-76

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