本文關(guān)鍵詞：銅鍍金觸點材料微動磨損實驗及其失效物理分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微動磨損是導致航空航天工程電氣與電子系統(tǒng)中電接觸失效的主要原因。本文以航天工程常用的銅鍍金觸點材料為研究對象,通過開發(fā)觸點材料綜合應力環(huán)境實驗系統(tǒng),結(jié)合失效觸點的微觀表面特征分析,著重研究微動頻率、微動幅值、導通電流、環(huán)境溫度等綜合應力條件對觸點材料電接觸性能的影響規(guī)律,并以宏觀和微觀角度闡釋觸點材料微動磨損失效物理過程,從而確定了相應的微動磨損失效機理。 首先,根據(jù)電動振動臺結(jié)構(gòu)特點設計機械夾具結(jié)構(gòu),滿足實際尺寸觸點材料的夾持、法向壓力的加載、法向力傳感器、切向力傳感器和溫控模塊的固定；通過接觸電阻信號、正壓力信號和切向力信號調(diào)理電路和信號采集電路的設計實現(xiàn)了測量系統(tǒng)功能；從而開發(fā)完成了觸點材料綜合應力環(huán)境實驗系統(tǒng),實現(xiàn)了微動頻率、微動幅值、電流應力和溫度應力等影響因素的調(diào)控。 然后,實驗研究了微動幅值和微動頻率參數(shù)對銅鍍金觸點材料接觸電阻和摩擦力的退化影響規(guī)律。結(jié)合磨損觸點表面微觀形貌及元素成分分析,歸納總結(jié)了銅鍍金觸點材料的微動磨損失效特征,界定了不同微動磨損頻率下三種磨損形式的微動幅值,并得到了關(guān)于幅值和頻率的二維圖譜。進而對微動磨損過程中出現(xiàn)的間歇失效現(xiàn)象進行探討,通過統(tǒng)計分析間歇失效時間,得到了微動磨損過程中單周期內(nèi)接觸電阻的蛻變規(guī)律。 其次,實驗研究了負載電流參數(shù)對銅鍍金觸點材料接觸電阻的退化影響規(guī)律。結(jié)合磨損觸點表面微觀形貌和元素成分分析,詳細區(qū)分了微動磨損失效觸點表面具有的五種典型形貌特征。同時重點分析負載電流對熔化金屬和擊穿氧化膜能力的影響,探討了金屬間干摩擦和電流傳導間的耦合效應。 最后,實驗研究了溫度環(huán)境應力對銅鍍金觸點材料接觸電阻的退化影響規(guī)律。結(jié)合磨損觸點表面微觀形貌和元素成分分析,總結(jié)了不同溫度條件下的接觸電阻和材料表面微觀形貌變化特征。確定了高溫條件下磨損區(qū)域發(fā)生塑性形變并導致觸點表面發(fā)生疲勞磨損是加劇觸點對接觸失效的原因。 本研究方法和結(jié)論可直接為航空航天用電器微動環(huán)境下的電接觸失效分析提供依據(jù),從而滿足電氣與電子系統(tǒng)“高可靠、長壽命”的需求。
【關(guān)鍵詞】：電接觸 微動磨損 失效物理 銅鍍金觸點 接觸電阻
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TB302.3;TH117
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 課題的來源及研究的目的和意義9-11
• 1.1.1 課題來源9
• 1.1.2 課題研究的目的和意義9-11
• 1.2 材料微動磨損的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 微動磨損測試技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.2 觸點材料微動磨損失效研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容17-20
• 第2章 觸點材料綜合應力環(huán)境實驗系統(tǒng)設計20-32
• 2.1 引言20
• 2.2 系統(tǒng)總體方案設計20-22
• 2.2.1 系統(tǒng)設計要求20
• 2.2.2 系統(tǒng)功能及技術(shù)指標20-21
• 2.2.3 總體方案設計21-22
• 2.3 硬件系統(tǒng)設計22-29
• 2.3.1 機械系統(tǒng)設計22-25
• 2.3.2 測量系統(tǒng)設計25-27
• 2.3.3 溫度控制系統(tǒng)設計27-29
• 2.4 系統(tǒng)軟件及數(shù)據(jù)處理方法29-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第3章 頻率—幅值應力條件與觸點微動磨損失效的實驗研究32-44
• 3.1 引言32
• 3.2 微動頻率和微動幅值對微動磨損特性的影響32-40
• 3.2.1 三種磨損形式的特征分析33-37
• 3.2.2 頻率—幅值二維關(guān)系圖譜37-40
• 3.3 間歇失效現(xiàn)象統(tǒng)計分析40-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第4章 電流應力條件與觸點微動磨損失效實驗研究44-53
• 4.1 引言44
• 4.2 負載電流對接觸電阻的影響44-47
• 4.3 表面形貌分析47-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第5章 溫度環(huán)境應力條件與觸點微動磨損失效的實驗研究53-64
• 5.1 引言53
• 5.2 溫度對接觸電阻的影響53-56
• 5.3 表面形貌分析56-60
• 5.4 觸點微動磨損失效退化過程分析60-63
• 5.5 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-65
• 參考文獻65-69
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文69-71
• 致謝71

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張宏,戴振東;激光淬火對鈦合金微動磨損性能影響的研究[J];激光與光電子學進展;1999年06期

2 郭軍霞,蔡s

本文編號：341666