一种继电器耐力学性能贮存退化分析方法技术

一种继电器耐力学性能贮存退化分析方法，属于继电器产品性能分析技术领域。根据继电器设计参数建立其触簧系统振动仿真模型；对触簧系统进行贮存退化试验，基于应力松弛理论建立触簧系统的贮存退化模型；将贮存退化模型进行离散化，并据此修改仿真模型实现触簧系统贮存退化注入，计算得到常闭触点间预压力值的退化情况；对实现退化注入的触簧系统振动仿真模型进行模态分析与频率响应分析，确定其谐振频率及对应接触力响应值的退化情况；比较对应于不同贮存时间的预压力值与接触力响应值，判断继电器的耐力学性能是否满足要求，实现继电器耐力学性能贮存退化分析。本发明专利技术能够解决在设计阶段无法给出长贮过程中继电器耐力学性能变化情况的问题。

An analysis method for storage degradation of relay endurance performance

A relay endurance performance storage degradation analysis method belongs to the field of relay product performance analysis. According to the vibration simulation of spring system model parameters of relay design; spring system storage degradation test, storage should be the degradation model of stress relaxation theory to establish the system based on the spring; storage degradation model is discretized, and then modify the simulation model implementation of reed system storage degradation injection, calculate the normally closed pre degeneration the pressure between the contacts; for modal analysis and frequency response analysis of vibration simulation model of reed system degradation injection, determine the resonant frequency and the corresponding contact force response degradation value; comparison of different storage time should be pre pressure value and contact force response value, determine the relay resistance performance meets requirements of relay resistance storage performance degradation analysis. The invention can solve the problem that the relay endurance performance changes during the long storage process can not be given at the design stage.

【技术实现步骤摘要】
一种继电器耐力学性能贮存退化分析方法
本专利技术涉及一种继电器耐力学性能分析方法，属于继电器产品性能分析

技术介绍
随着可靠性领域相关研究的持续深入，研究人员逐渐认识到产品的贮存可靠性在整个寿命周期中的重要地位。诸如航空、航天以及武器装备等领域所使用的一次使用型产品，贮存过程中各项环境应力的综合作用更是导致其性能发生退化乃至失效的最主要原因。对于电磁继电器来说，耐力学性能作为衡量其性能的一项重要指标，在实际应用中受到了广泛的关注。在长期的贮存过程中，受到各组成零部件退化的影响，继电器各项性能参数将会发生不同程度的变化。触簧系统作为贮存过程中退化最为明显的部件之一，将导致继电器的耐力学性能随着贮存时间的增加逐渐下降，最终因不满足指标要求而发生失效。为了确保继电器在贮存寿命周期内的耐力学性能指标能够始终满足要求，有必要研究一种继电器耐力学性能贮存退化分析方法，在继电器产品的设计阶段即对因零部件贮存退化而导致的耐力学性能退化这一问题加以分析并进行有效的控制，从而提高继电器产品的贮存可靠性。为了分析继电器耐力学性能的贮存退化情况，对贮存过程中的继电器进行定期的耐力学试验是最为直接的手段。但是，此方法一方面无法满足在设计阶段即确定继电器耐力学性能贮存指标的要求；另一方面，耗费大量成本开展试验所获取的试验数据仅适用于作为试验对象的继电器产品，无法进行有效的推广应用。随着有限元仿真技术的发展，使得基于继电器的设计参数进行性能分析成为可能。同时，通过单独对继电器触簧系统进行贮存试验又可以较为简单的获取其形状、材料属性等的退化数据。因而，采用有限元仿真方法将此类退化数据进行注入，实现对继电器贮存退化过程的仿真。在此基础上，则可以通过对不同退化程度的继电器仿真模型进行模态分析与频率响应分析的方式，分析继电器的耐力学性能在贮存过程中是否能够满足要求。在此过程中，一方面由于试验仅需针对触簧系统展开，可以满足在设计阶段即进行耐力学性能贮存退化分析的要求。另一方面，针对触簧系统的贮存试验数据还可以在其它采用同种材料的继电器产品贮存性能分析中进行推广和应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决在继电器的设计阶段无法给出长期贮存过程中继电器耐力学性能变化情况的问题，采用将触簧系统贮存退化建模与继电器振动仿真相结合的方式，提出了一种在早期进行继电器耐力学性能贮存退化分析的方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：本专利技术的一种继电器耐力学性能贮存退化分析方法，它包括以下步骤：步骤一：根据继电器的设计参数建立继电器触簧系统振动仿真模型；步骤二：对触簧系统进行贮存退化试验，监测其试验过程中不同时刻的应力松弛程度；步骤三：根据步骤二获取的试验数据，基于应力松弛理论建立触簧系统的贮存退化模型；步骤四：将步骤三所得到的触簧系统贮存退化模型进行离散化，得到对应于不同贮存时间t的触簧系统应力松弛程度D(t)；步骤五：按照步骤四所得到的应力松弛程度D(t)对步骤一中所建立的触簧系统振动仿真模型进行修改，得到对应于贮存时间t的触簧系统振动仿真模型，实现触簧系统贮存退化的注入并计算触簧系统常闭触点间的预压力值；步骤六：对步骤五中获取的多个触簧系统振动仿真模型进行模态分析，确定对应于贮存时间t的触簧系统仿真模型的谐振频率；步骤七：对步骤五中获取的多个触簧系统振动仿真模型进行频率响应分析，确定对应于贮存时间t的触簧系统仿真模型在谐振频率下的接触力响应值；步骤八：对比步骤五所获取的预压力值与步骤七所得到的接触力响应值，判断贮存时间t时继电器的耐力学性能是否满足要求。本专利技术相对现有技术的有益效果是：本专利技术提出一种继电器耐力学性能贮存退化分析方法；首先建立电磁继电器触簧系统的仿真模型；之后通过开展触簧系统贮存退化试验，实现对触簧系统的贮存退化建模；随后，将触簧系统的贮存退化状态与仿真模型相结合，仿真触簧系统的贮存退化过程；最后，通过对对应于不同贮存时间的触簧系统仿真模型进行模态分析与频率响应分析，确定触簧系统的谐振频率以及接触力响应值，并将接触力响应值与对应的触点预压力的值进行比较，达到判断继电器耐力学性能是否满足要求的目的。本专利技术以继电器仿真和触簧系统贮存退化试验为基础，实现了对继电器在整个贮存寿命周期过程中的耐力学性能的分析，能够解决在继电器的设计阶段无法给出长期贮存过程中继电器耐力学性能变化情况的问题。本专利技术无需直接针对继电器开展贮存退化试验即可获取由触簧系统贮存退化所引起的继电器耐力学性能的退化情况，降低了试验难度并可有效节约试验成本。此外，本专利技术通过开展继电器触簧系统贮存退化试验所获取的贮存退化数据，也同样适用于对其它采用相同材料的继电器进行耐力学性能贮存退化分析。同时，触簧系统的贮存退化数据还可以与继电器动态特性仿真相结合，实现对继电器输出特性贮存退化的仿真分析，为广泛开展针对继电器产品的性能分析、贮存可靠性评价及剩余贮存寿命预测等相关研究奠定了基础。附图说明图1是本专利技术的一种继电器耐力学性能贮存退化分析方法的流程图。图2是某型号继电器触簧系统振动仿真模型。图3是修改触簧系统应力松弛程度后的某型号继电器触簧系统振动仿真模型。图4是某型号继电器触簧系统贮存过程中的预压力值与接触力响应值对比图。具体实施方式具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式披露了一种电磁继电器触簧系统贮存退化表征参数的确定方法，它包括以下步骤：步骤一：根据继电器的设计参数建立继电器触簧系统振动仿真模型；步骤二：对触簧系统进行贮存退化试验，监测其试验过程中不同时刻的应力松弛程度；步骤三：根据步骤二获取的试验数据，基于应力松弛理论建立触簧系统的贮存退化模型；步骤四：将步骤三所得到的触簧系统贮存退化模型进行离散化，得到对应于不同贮存时间t的触簧系统应力松弛程度D(t)；步骤五：按照步骤四所得到的应力松弛程度D(t)对步骤一中所建立的触簧系统振动仿真模型进行修改，得到对应于贮存时间t的触簧系统振动仿真模型，实现触簧系统贮存退化的注入并计算触簧系统常闭触点间的预压力值；步骤六：对步骤五中获取的多个触簧系统振动仿真模型进行模态分析，确定对应于贮存时间t的触簧系统仿真模型的谐振频率；步骤七：对步骤五中获取的多个触簧系统振动仿真模型进行频率响应分析，确定对应于贮存时间t的触簧系统仿真模型在谐振频率下的接触力响应值；步骤八：对比步骤五所获取的预压力值与步骤七所得到的接触力响应值，判断贮存时间t时继电器的耐力学性能是否满足要求。具体实施方式二：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，步骤一中的继电器设计参数包括继电器本身及其零部件的尺寸、公差、材料属性；所述的根据继电器的设计参数建立继电器触簧系统振动仿真模型，是通过ANSYSWORKBENCH（是一种软件名称）实现；步骤二中所述的触簧系统应力松弛程度为弹性元件的变形量；步骤三中所述的应力松弛理论采用Larson-Miller公式：式中，θ为Larson-Miller参数；T为摄氏温度；t为贮存时间；C通常取为20；步骤四中所述的将触簧系统贮存退化模型进行离散化是通过将贮存时间t代入到步骤三的退化模型中实现的；步骤五中所述的对触簧系统振动仿真模型进行修改，是通过对修改触簧系统中弹性元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种继电器耐力学性能贮存退化分析方法，其特征在于：它包括以下步骤：步骤一：根据继电器的设计参数建立继电器触簧系统振动仿真模型；步骤二：对触簧系统进行贮存退化试验，监测其试验过程中不同时刻的应力松弛程度数据；步骤三：根据步骤二获取的试验数据，基于应力松弛理论建立触簧系统的贮存退化模型；步骤四：将步骤三所得到的触簧系统贮存退化模型进行离散化，得到对应于不同贮存时间t的触簧系统应力松弛程度D(t)；步骤五：按照步骤四所得到的应力松弛程度D(t)对步骤一中所建立的触簧系统振动仿真模型进行修改，得到对应于贮存时间t的触簧系统振动仿真模型，实现触簧系统贮存退化的注入并计算触簧系统常闭触点间的预压力值；步骤六：对步骤五中获取的多个触簧系统振动仿真模型进行模态分析，确定对应于贮存时间t的触簧系统仿真模型的谐振频率；步骤七：对步骤五中获取的多个触簧系统振动仿真模型进行频率响应分析，确定对应于贮存时间t的触簧系统仿真模型在谐振频率下的接触力响应值；步骤八：对比步骤五所获取的预压力值与步骤七所得到的接触力响应值，判断贮存时间t时继电器的耐力学性能是否满足要求。

【技术特征摘要】
1.一种继电器耐力学性能贮存退化分析方法，其特征在于：它包括以下步骤：步骤一：根据继电器的设计参数建立继电器触簧系统振动仿真模型；步骤二：对触簧系统进行贮存退化试验，监测其试验过程中不同时刻的应力松弛程度数据；步骤三：根据步骤二获取的试验数据，基于应力松弛理论建立触簧系统的贮存退化模型；步骤四：将步骤三所得到的触簧系统贮存退化模型进行离散化，得到对应于不同贮存时间t的触簧系统应力松弛程度D(t)；步骤五：按照步骤四所得到的应力松弛程度D(t)对步骤一中所建立的触簧系统振动仿真模型进行修改，得到对应于贮存时间t的触簧系统振动仿真模型，实现触簧系统贮存退化的注入并计算触簧系统常闭触点间的预压力值；步骤六：对步骤五中获取的多个触簧系统振动仿真模型进行模态分析，确定对应于贮存时间t的触簧系统仿真模型的谐振频率；步骤七：对步骤五中获取的多个触簧系统振动仿真模型进行频率响应分析，确定对应于贮存时间t的触簧系统仿真模型在谐振频率下的接触力响应值；步骤八：对比步骤五所获取的预压力值与步骤七所得到的接触力响应值，判断贮存时间t时继电器的耐力学性能是否满足要求。2.根据权利要求1所述的一种继电器耐力学性能贮存退化分析方法，其特征在于：步骤一中所述的根据继电器的设计参数建立继电器触簧系统振动仿真模型，是通过ANSYSWORKBENCH实现。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：叶雪荣，陈昊，郑博恺，赵建立，陈秋影，翟国富，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23