航空电连接器腐蚀退化仿真研究

目的 探索当航空电连接器腐蚀退化时,其接触阻抗的变化规律,研究航空电连接器腐蚀退化对信号传输的影响规律。方法 首先对航空电连接器腐蚀退化的机理进行研究,建立其等效电路模型,然后分别对低频电连接器和射频电连接器进行仿真研究,提取阻抗参数,分析腐蚀退化对信号传输的影响规律。结果 接触电阻随着腐蚀程度的加深明显增大,接触电感随着腐蚀程度的加深变化不大,接触电容随着接触面腐蚀面积的增大而增大,随接触面间腐蚀厚度的增加而减小。接触电阻随频率的增加而增大,接触电感和接触电容随频率的增大基本保持不变。接触阻抗在低频时呈现感性特征,高频时呈现容性特征,阻抗幅值随频率的增加先增大、后减小,峰值出现在感性和容性转换频率处,腐蚀退化将使该转换频率减小。结论 对于低频信号,腐蚀退化将导致信号的衰减和延迟;对于高频信号,在转换频率处,信号的回波损耗、插入损耗和电压驻波比出现极值。     

航空电连接器热电耦合试验设计及仿真分析

目的 深入研究应力间的耦合作用,为多应力试验提供理论支撑.方法 以J599Ⅲ型电连接器为研究对象,依托现有设备设计典型航空电连接器热电耦合试验,并分析试验结果.使用SOLIDWORKS对电连接器进行建模,然后使用COMSOL Multiphysics进行热电耦合的有限元分析,与试验结果进行对比.结果 电流为1 A时,接触件表面温度最大值位于插针与插孔的接触区域,最大温度为24.4℃,温升为0.1℃,插针接触区域中心部位温度最高,达到26.7℃.当电流为8 A时,可以产生约6℃的温升.仿真得到的温升值要略高于试验值.接触电阻随温度的升高而增大.结论 温度和电负载都会造成电连接器接触部位的温升和接触电阻的升高.     

岛礁环境下航空电连接器的腐蚀及其对信号传输的影响

目的 通过腐蚀加速试验,研究航空电连接器在某岛礁环境下的腐蚀特点和规律,并在此基础上,进一步研究航空电连接器腐蚀后对信号传输的影响。方法 根据该岛礁环境特点,设计腐蚀加速试验环境谱,基于此环境谱开展腐蚀加速试验,观察不同试验周期航空电连接器的腐蚀形貌,测量其接触电阻,研究腐蚀机理。然后设计电路,测量方波信号通过不同腐蚀程度电连接器的波形特征,通过对比分析研究腐蚀对信号传输的影响。结果 5个腐蚀循环周期后,电连接器插针表面开始出现微孔,接触电阻位于3～11m?;10个周期后,插针表面微孔数量增多,且坑蚀变深变大,接触电阻位于7～19 m?;15个周期后,插针表面部分镀金层脱落,接触电阻位于15～36 m?。电连接器腐蚀程度越深,信号相位差、上升时间和过冲的测量值就越大;信号频率增加,这3个测量参数也相应变大。结论 盐雾和交变湿热加电应力环境对航空电连接器接触表面腐蚀作用明显。潮湿盐雾侵入电连接器内部是导致接触电阻升高的直接原因。接触电阻并不能完全反映出腐蚀对信号传输的影响。当接触电阻较小时,电连接器腐蚀程度越大,信号失真就越明显;信号频率越高,信号失真越明显。     

航空电连接器海洋环境加速试验与腐蚀仿真研究

目的 通过加速试验和有限元仿真,研究航空电连接器在南海岛礁服役条件下的失效行为和腐蚀机理.方法 根据典型航空装备南海服役环境数据,设计海洋环境加速腐蚀试验环境谱,基于此环境谱开展航空电连接器在实验室加速试验条件下的外观腐蚀、接触电阻、绝缘电阻和耐压强度的变化行为和机理研究.重点分析接触电阻变化原因,并基于水平集方法,建立插针插孔结合处的COMSOL有限元腐蚀仿真模型,模拟和验证接触件的腐蚀行为和机理.结果 3种规格的电连接器均发生壳体腐蚀,但程度不同,其中不锈钢壳体电连接器壳体腐蚀最轻,但壳体内部金属卡圈腐蚀最严重,其接触电阻波动最大.所有电连接器的耐压强度和绝缘电阻均有明显减小.结论 导致接触电阻增加的直接原因是插针和插孔结合处的毛细区内发生了严重腐蚀.有限元模型复现了腐蚀界面发展和腐蚀产物沉积过程.     

振动对航空电连接器的影响分析

目的 根据提高电连接器可靠性的要求,研究振动对航空电连接器的影响.方法 针对研究所的现有设备,开展电连接器的振动测试.根据厂家数据使用Solid works对某型号电连接器进行参数化建模,通过COMSOL模态分析获得接触件的固有频率,使用ANSYS Workbench对接触件进行瞬态动力学分析和谐响应分析.在不同的振动方向、振动频率和振幅下测试电连接器的接触电阻.然后,对电连接器执行对数扫频测试,以获得振动加速度对接触电阻的影响,仿真得到振幅对接触压力的影响.结果及结论 垂直振动电连接器比水平振动电连接器具有更高的接触电阻峰值.频率幅度越大,接触电阻越大.在敏感方向上,振动加速度量增大,接触电阻发生剧烈变化.     

海洋环境下航空电连接器腐蚀行为规律研究

目的研究电子设备中电连接器的腐蚀问题。方法以军用飞机典型电连接器为研究对象,在实验室条件下模拟军用飞机服役的海洋环境条件,开展加速腐蚀试验。得到电连接器宏观、微观腐蚀形貌,接触电阻和绝缘电阻的变化规律,分析加载电流和未加载电流对电连接器腐蚀行为的影响规律。结果在腐蚀试验的前3个周期,绝缘电阻值在1500～0 M?之间剧烈变化,到第4个周期降到0 M?,完全丧失绝缘性能。结论加载电流明显加重了电连接器的腐蚀程度,导致接触电阻快速增大,腐蚀明显劣化了电连接器的导电性能。     

海军某型飞机典型电连接器失效分析

目的分析得出电连接器失效的主要原因。方法以海军某型飞机三个型号典型电连接器插孔端为主要研究对象,对电连接器宏观形貌进行目视检查分析,并采用扫描电子显微镜进行微观形貌观察,采用能谱分析仪进行微观成分分析,研究壳体表面和插孔接触面的化学成分组成。结果腐蚀和磨损是外场电连接器失效的主要诱因,电连接器有一定程度的局部腐蚀,表面积聚的灰尘和海盐颗粒对腐蚀有较明显的促进作用。插拔不当造成的插针与插孔间同心度的偏差,与微动磨损共同作用加速了局部腐蚀。结论插拔不当、微振磨损与局部腐蚀是导致电连接器性能下降乃至失效的三大主要因素。     

湿热海洋环境下接插件带电腐蚀行为研究

目的针对湿热海洋环境下接插件带电腐蚀行为进行研究,为接插件材料的选材设计、维护和更换等提供科学依据。方法采用温湿度记录仪以及无氧铜测试片等对三亚自然环境试验站的腐蚀环境进行监测,分析环境条件的变化规律,同时通过湿热海洋自然环境暴露试验对电路板贴片式和插针式接插件的带电和不带电的腐蚀行为进行研究,分析接插件在两种工况下的腐蚀行为规律及差异。结果三亚湿热海洋大气环境1—3月份呈干湿交替循环,每天至少发生1次循环,每天平均潮湿时间分别为6.0,7.4,11.6 h。1—3月份的环境腐蚀性均为GX级,其中3月份腐蚀环境较1月2月更加严酷。贴片式数据通信接插件在带电和不带电工况下湿热海洋环境自然暴露3个月后,腐蚀行为基本相似,无明显差异,接触电阻没有发生变化,绝缘电阻均降为107?,金属元器件均未发生明显腐蚀。插针式接线端子在带电和不带电工况下湿热海洋环境自然暴露3个月后,接触电阻未发生变化,但腐蚀行为存在明显差异,在不通电流工况下,螺钉发生严重腐蚀,绝缘电阻下降为106?,而在3 A电流通电工况下,螺钉未发生腐蚀,绝缘电阻均大于109?。结论湿热海洋环境下电流对不同接插件腐蚀行为影响存在差异,对贴片式数据通信接插件腐蚀行为基本不影响,对插针式接线端子腐蚀行为存在一定的保护作用。     

DJB-823保护剂对典型航空电连接器腐蚀行为的影响

目的分析DJB-823保护剂对典型铝合金电连接器的影响。方法在实验室条件下针对未喷涂和喷涂DJB-823保护剂的典型铝合金电连接器开展对比酸性盐雾试验,以孔蚀率、腐蚀速率和接触电阻为指标参数,表征腐蚀行为规律。结果保护剂对电连接器有明显的腐蚀防护作用,保护剂使得电连接器孔蚀率降低了24%~37%。保护剂能有效保证电连接器腐蚀前后接触电阻变化不大,未喷涂保护剂的电连接器盐雾腐蚀336 h后,接触电阻增大到2.5 mΩ,达到临界失效状态。结论保护剂对酸性盐雾条件下的AF24-10型铝合金电连接器腐蚀防护作用明显。     

填埋场直流电阻电路模型及分析

为研究垃圾填埋场的导电特性,建立了一种填埋场直流电阻电路模型,并对回路中的各部分电阻进行了分析.结果表明:随着供电电极直径和入土深度的增加,回路电阻减小,而随着供电电极与漏洞之间距离的增大,回路电阻缓慢增加;漏洞电阻由接触电阻和内阻组成,前者远大于后者,对一个半径为1cm的圆形漏洞来说,接触电阻可达1500Ω,而内阻只占到接触电阻的1/10;在供电电极周围浇水可明显降低回路电阻,在场内电极直径为20mm,入土深度为0.4m,电极与漏洞之间距离为20m时,浇水后的回路电阻可减小26.6%.     

微动接触应力影响因素研究

采用ABAQUS软件建立了圆柱/平面接触的铝合金微动疲劳结构有限元模型,运用该模型将计算的应力值与解析解进行比较,结果相当吻合,证明了所建有限元模型及算法的有效性。通过分析得到了不同影响因素下接触应力的分布规律。结果表明,最大正应力随压头半径的增加而降低,随接触压力的增加而成比例地增加;表面拉应力在粘着区内随压头半径的增加而增加,随接触载荷的增加而降低;参数Q/（fP）对正应力和表面拉应力没有影响,各参数对剪应力的影响因接触区域不同而有较大的差别。     

弹用电连接器湿热环境下寿命预测

目的预测某型电连接器的剩余寿命。方法以某弹用电连接器为研究对象,在分析导弹服役环境和电连接器失效机理的基础上,基于电连接器接触电阻性能退化特点,利用Wiener过程拟合电连接性能退化轨迹。然后,以Wiener过程的漂移参数为中间变量,采用广义Eyring模型,对温度、湿度应力进行建模,进而根据试验数据对性能退化数据似然函数的参数进行估计。最后,结合加速模型,推导得到正常应力水平下的漂移参数值,从而确定出电连接器的可靠度模型。结果计算出样品电连接器的平均寿命,可进一步推断该型电连接器的其他寿命信息。结论Wiener过程可以拟合湿热环境下电连接器的性能退化轨迹,温湿应力是开展弹上设备试验需重点关注的因素,考虑进一步提高类似环境载荷下的加速退化试验效率,可在一定程度上增大温度应力水平。     

海洋大气模拟环境下电连接器安装防护工艺验证分析

目的研究海洋大气模拟环境下,电连接器不同安装防护工艺方法的环境适应性。方法选取有代表性的电连接器,以不同的安装防护工艺装配在典型结构材料制作的安装板上,在实验室加速腐蚀环境下,验证其不同的防护效果。结果电连接器线缆的不同防护工艺将对电连接器基本电性能造成直接影响,安装板与电连接器接触面的防护工艺不同将对其基体材料的腐蚀程度造成很大差异。结论采用热缩管对连接器线缆进行有效的密封能保护电连接器内部结构,避免腐蚀介质的侵蚀对电性能造成影响,电连接器安装(包括方盘安装和气密螺母安装),应对其安装接触面进行填角密封,且安装板前后两面都需要进行密封。     

海洋大气环境对铝合金电连接器壳体腐蚀及电气性能影响

目的研究海洋大气环境对2A12和6061铝合金电连接器性能的影响。方法开展2A12和6061铝合金电连接器在海南万宁试验站4 a棚下暴露试验,通过宏微观形貌观察和电气性能测试对比分析两种铝合金电连接器壳体的腐蚀差异和电气性能变化。结果两种铝合金电连接器壳体均出现镀层鼓泡、剥落和基体腐蚀,6061铝合金电连接器壳体腐蚀程度高于2A12铝合金电连接器。2A12铝合金基体发生点蚀和晶间腐蚀,6061铝合金基体发生剥蚀,基体腐蚀产物堆积,导致镀镍层开裂剥落,进而失去防护作用。相对于导通性能、耐压强度,电连接器的绝缘电阻对海洋大气环境更为敏感。结论铝合金化学镀镍壳体电连接器在热带海洋大气环境下不适宜长期使用。     

人工湿地对提高春小麦抗逆性的作用

黄河上游白银段,污水灌溉导致了春小麦的抗逆性下降。研究利用人工湿地处理受污黄灌水的春小麦,对提高春小麦抗逆性的作用。结果显示:人工湿地能够高效降低重金属在灌溉水中的含量,从而显著的(P<0.05)提高了春小麦的抗逆性,减轻了氧化损伤。因此,人工湿地可用于灌溉水的前处理中,以达提高灌溉水质量,从而减轻污灌水对春小麦的危害,确保农作物的安全和清洁生产。