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载流微动条件下电接触的电热力磨损建模方法技术

技术编号:41873340 阅读:16 留言:0更新日期:2024-07-02 00:24
本发明专利技术公开了载流微动条件下电接触的电热力磨损建模方法,属于微电子领域,包括以下步骤:S1:选择电接触材料,确定材料参数和载荷条件;S2:开展载流电接触磨损实验获取磨损系数和接触电阻的演化规律;S3:建立微动磨损有限元模型;S4:建立ABAQUS‑PYTHON‑MATLAB联合仿真方法模拟物理场和磨损演化;S5:与实验结果对比,验证模型及优化参数。本发明专利技术,可以准确的模拟载流磨损过程中接触区域磨损形貌、磨损体积的演化,以及电场、温度场、应力应变场等多种物理场的分布情况,可用于对电气设备的电接触状态和行为进行评估,以保证电气设备的运行可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电子领域,具体是载流微动条件下电接触的电热力磨损建模方法


技术介绍

1、电接触是导体之间通过接触来传递电流或信号的状态,在电子和电气设备中有着非常广泛的应用。电接触通常涉及多种物理现象,包括电学、热学和力学等方面。电接触点承受外界的机械振动和冲击载荷,会对接触表面造成严重的微动磨损,微动会引起表面的破坏并改变接触区域形态,降低电接触的稳定性,是引起电接触失效的主要因素之一。微动磨损的引入会使电接触中的电学、热学、力学行为之间的耦合关系变得更加复杂。

2、目前对于微动条件下电接触行为的研究主要采用的是实验和数值两种方法。实验方法是通过开展电接触微动磨损实验,分析不同的微动磨损条件对磨损机理、接触电阻以及电接触寿命带来的影响。然而,对力学、电学和热学行为之间的耦合关系很难通过实验方法清楚的描述。另外,实验的方法也无法准确获得磨损区域内部接触压力、电势以及温度的分布,很难描述磨损轮廓和形貌的演变。数值的方法则是建立电接触微动磨损模型,可以对微动磨损条件下电接触多物理场耦合行为进行模拟,在分析和重现电接触行为和研究其影响因素方面有着独本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.载流微动条件下电接触的电热力磨损建模方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的载流微动条件下电接触的电热力磨损建模方法,其特征在于,在所述步骤S1中,电接触材料的材料参数包括密度ρ、弹性模量E、泊松比ν、热膨胀系数β、比热容Cp、电导率γe和热导率kt,载荷条件包括法向力P、微动幅值δs和电流载荷I。

3.根据权利要求2所述的载流微动条件下电接触的电热力磨损建模方法,其特征在于,在所述步骤S2中,磨损系数和接触电阻的演化规律的具体获取过程如下:

4.根据权利要求3所述的载流微动条件下电接触的电热力磨损建模方法,其特征在于,在所述步骤...

【技术特征摘要】

1.载流微动条件下电接触的电热力磨损建模方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的载流微动条件下电接触的电热力磨损建模方法,其特征在于,在所述步骤s1中,电接触材料的材料参数包括密度ρ、弹性模量e、泊松比ν、热膨胀系数β、比热容cp、电导率γe和热导率kt,载荷条件包括法向力p、微动幅值δs和电流载荷i。

3.根据权利要求2所述的载流微动条件下电接触的电热力磨损建模方法,其特征在于,在所述步骤s2中,磨损系数和接触电阻的演化规律的具体获取过程如下:

4.根据权利要求3所述的载流微动条件下电接触的电热力磨损建模方法,其特征在于,在所述步骤s3中,微动磨损有限元模型是采用abaqus软件建立的三维球-板接触有限元模型,用于分析电接触条件下的微动磨损。

5.根据权利要求4所述的载流微动条件下电接触的电热力磨损建模方法,其特征在于,所述有限元模型采用q3d8单元类型进行电热力学分析,在有限元模型的网格中,将固定边...

【专利技术属性】
技术研发人员:柯燎亮沈飞张纯正李友华冯鑫
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

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