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专利号: 2021106499564
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种线簧孔式电连接器可靠性模型的构建方法,其特征在于,所述构建方法包括:确定线簧孔式电连接器的失效条件;

筛选可靠性相关的指标,并建立所述指标的表达式;所述指标包括以下任一参数或它们的组合:接触电阻、接触表面氧化和线簧丝应力松弛;

根据所述表达式和失效条件,建立可靠性模型;

其中,构建可靠性模型的方法包括:根据接触对的失效条件,得出接触对的寿命表达式;

根据接触对的寿命表达式,得出接触对的失效分布函数;

根据所述接触对失效分布函数,得出电连接器的接触寿命;

根据电连接器的接触寿命,构建电连接器的接触可靠性表达式;

根据所述接触可靠性表达式,获得可靠性模型;

所述失效条件包括:在贮存条件下,线簧孔式电连接器的接触电阻rt(t)随时间t递增,接触电阻的失效阀值为D,接触对寿命Te为接触电阻达到失效阈值的时间;

接触电阻r包括:接触体电阻rv、收缩电阻rs和接触斑点膜层电阻rm,r=rv+rs+rm (2‑1)根据电接触理论,公式2‑1表示为:其中,ρ1和ρ2为插针和线簧丝的电阻率,F为接触界面间的接触压力、H为微观硬度、等效接触面积, 为膜层的平均隧道电阻率,n为线簧丝的数量;

线簧丝应力松弛模型表示为:

其中,Fr0表示为线簧丝与插针之间接触压力初值,μ为线簧丝的泊松比,E表示为线簧丝的弹性模量,R0为线簧丝半径,R1为插针半径,m为一个系数,e为插针与线簧丝的接触投影面的离心率,I线簧丝的截面轴惯性矩,q是线簧丝中心线端点处的支座反力;

接触对寿命Te表示为:

Te=inf{t:rt(t)≥D;t≥0}(1‑1);

达到接触对寿命Te时,接触电阻值rt(t)达到D,接触对寿命的表达式为:其中,α表示为膜层退化率, νs为应力松弛速率, c为待定系数, θ为线簧丝与内套母线夹角;

接触对的失效分布函数Fe(t)表示为:其中,C5为线簧丝应力松弛1h的应力松弛率;

电连接器的接触寿命分布函数F(t)表示为:g

F(t)=P{T≤t}=1‑P{T≥t}=1‑[1‑Fe(t)] (6‑4)其中,g表示为电连接器的接触对数量;

线簧孔式电连接器t时刻的接触可靠度R(t)表示为:可靠性模型表示为:

其中, k1、ε和ξ为待定系数,d为接触件的镀金层厚度,Λ为频数因子,

2.根据权利要求1所述的构建方法,其特征在于,平均隧道电阻率的变化规律表示为:T为热力学温度,ΔE为激活能,电连接器的材料和工艺确定后,c、k1、ε、d和ζ均为常数;

将公式3‑7代入公式2‑6,得出:

3.根据权利要求1所述的构建方法,其特征在于,接触压力F随时间t的变化规律表示为:F=Fr0(1‑vslnt‑C5) (5‑6)根据公式2‑6、3‑9和5‑6,得出:其中:

对数均值μα与温度应力水平有如下关系:其中,Z5、Z6均为待估参数,T1为摄氏温度。

4.一种用于实现如权利要求1‑3任一项所述构建方法的构建系统,其特征在于,包括指标筛选模块、指标表达式构建模块、电连接器失效分析模块和模型构建模块,所述指标筛选模块用于筛选可靠性评估相关的指标;

所述指标表达式构建模块用于建立所述指标的表达式;

所述电连接器失效分析模块用于确定线簧孔式电连接器的失效条件;

所述模型构建模块用于根据所述表达式和失效条件,建立可靠性模型。