连接器-简易型端子应力分析
端子应力分析
2. Normal Force計算軟体
強度校核計算
• 校核最大變形量時的最大應力要小于材 料的屈服強度,即不可產生塑性變形. • 校核最小變形量時的最小接触力不可小 于該材料的最小Normal Force. • 如不滿足調整Pre-load,或端子的結构尺寸, 材料等.
插拔力分析
Contact Spring Force P 端子正向力 = K =N(Cos- Sin) Insertion/Withdraw Forcen 插入,拔出力 H = 2(Fcos+Nsin)=2N(Cos+Sin)=2P(Cos+Sin)/(Cos- Sin)=2PW
端子應力分析
插入力分析
• 束縛力分析 • 接触力分析 • 插入力分析
束縛力分析
• 端子與塑膠的干涉類型. • 影響退PIN力的因素. • 退PIN力計算方法
端子與塑膠的干涉類型
• 雙干涉
• 單邊干涉
• U型干涉
影響束縛力的因素
• • • • 端子與塑芯的干涉量. 塑膠材料机械性能(抗剪強度). 干涉部份結構 干涉類型
束縛力計算方法
• F=aΣTiLi+btΣTiHi
• RForce42.xls
接触力分析—Normal Force
• NORMAL FORCE
位移
接触力的合理值
• 鍍金面對鍍金面: 一般50g,最小30g. • 鍍錫面對鍍錫面: 100g Min • 其他: 100g Min
位移量的計算
• • • • • 最大位移量Δ Max 最小位移量Δ Min 公差分析計算 預變形量的設定 強度校核計算
插拔力分析
謝謝
位移量的計算
连接器力测试标准
连接器力测试标准：6.0连接器和端子测试:(Engage/Disengage Force, Terminal Push)6.1 目的:本实验是为了检验控制器的连接端子是否满足保持力的标准要求。
该测试的失效模式及效果6.2步骤:控制器要承受的测试条件如测试条件表中所描述。
该测试条件表遵循产品测试表中相关内容。
测试中的任何偏差以及任何其他相关的测试数据必须要求记录。
Note 1a:本试验将会给测试模块连接器内部的端子一个应力。
在测试时需要确保夹具能紧固测试模块。
Note 2a:目检：由测试导致的产品变化应该被记录下来，并报告给JETEK工程师。
JETEK工程将决定是否进行必要调整。
机械表面目检：目检是否有部件松动（电气的或机械的），或者管套有损伤或磨损。
6.5合格/不合格标准：端子应当完整的保留在连接器上，永久性变形持续不能超过0.1 mm。
7.0 连接器插入力测试:7.1目的:本试验是为了检验线束的接头到控制器接口的接头的插入力是否满足标准要求。
该测试的失效模式及效果测试情况如下：7.2步骤:控制器要承受的测试条件如测试条件表中所描述。
该测试条件表遵循产品测试表中相关内容。
测试中的任何偏差以及任何其他相关的测试数据必须要求记录。
Note 1b:线束的接头应该要有依据产品设计最大数量的端子；在测试时需要确保夹具能紧固测试模块。
Note 2b:目检：由测试导致的产品变化应当记录下来，并报告给JETEK工程师。
JETEK工程师将决定是否进行必要的调整。
机械表面目检：视觉检查是否有部件松动（电气的或机械的），或者管套损伤或磨损。
7.5合格/不合格标准：连接器插入力峰值应不超过75N。
设备公差：8.0 连接器的保持力测试:8.1 目的:(with the connector lock engaged).本试验是为了检验线束的接头到控制器接口的接头的保持力是否满足标准要求()。
该测试的失效模式及效果测试情况如下：8.2 目的：控制器要承受的测试条件如测试条件表中所描述。
浅谈连接器设计中应力释放测试和数据的重要性
浅谈连接器设计中应力释放测试和数据的重要性Talking about Importance of Stress releasing Test and Data in Connector Design摘要消费类电子和原始设备制造商（OEM）仍然将成为促进连接器可靠性改进的驱动力。
与此同时，工作温度和应力的提高也需要进一步改善其可靠性。
为此，还需要准确地预测在预期的寿命期限内合金材料的性能。
Consumer electronics and OEM will still be driving force for promoting improvement of connector reliability.At the same time,its reliability needs to be further improved for rising operating temperature and stress.For this reason,performance of alloy materials within desired life time limit also needs to be prospected exactly.应力释放数据是设计人员预测电子连接器使用寿命的一个有效工具，并使之可以根据现有数据对接触材料的选择作出决策。
这些数据现已广泛应用于计算机、通信和汽车电子工业。
而目前，有关产品的寿命周期的数据是非常缺乏的，尤其在计算机领域。
不仅如此，它还是缩短产品开发周期和有效期的一个更为有用的数据。
应力释放现象目前已被人们广泛认识，文章旨在帮助人们理解应力释放数据及其测试方法。
1.导言人们的日常生活对电子产品的依赖性的增强及其无故障工作性能的要求是对连接器可靠性提出的一个先决条件。
电子产品的小型化、工作温度的提高以及易于组装等发展趋势仍将会继续下去。
此外，市场竞争的加剧也要求设计人员在非昂贵合金中寻找适宜的材料以降低电子产品的成本。
复合材料胶接工艺和胶接接头内应力分析
复合材料胶接工艺和胶接接头内应力分析沃西源 涂 彬 夏英伟 房海军(北京空间机电研究所,北京 100076)摘 要 复合材料胶接连接工艺已被人们所肯定,在实践应用中反映出复合材料胶接接头中内应力是影响其胶接性能和耐久性的重要因素之一,文中简述了胶接工艺特点和应具备的主要条件,胶接接头形成和胶接接头内应力分析等内容。
关键词 复合材料 胶接接头 内应力 分析Technics and I nternal Stress Analysis of Adhesive Bonding in Composite MaterialW o X iyuan Tu Bin X ia Y ing wei Fang Haijun(Beijing Institute of S pace Mechanics &E lectricity ,Beijing 100076)Abstract Adhesive bonding which used in manufacture of com posite material was widely accepted by people.In practice and applications ,we found internal stress was the m ost im portant factor which affect the performance of adhesive bonding joint.This paper introduced the characteristic of the technique and the conditions which must be provided of ad 2hesive bonding in briefly.The form of the bonding joint and the analysis of adhesive bonding were als o expounded in this article.K ey Words C om posite material Adhesive bonding joint Internal stress Analysis收稿日期:2007-11-281 引言复合材料是一种由多种性质极不相同的材料组成的多相材料。
FPC端子受力分析
2013’/11/01
科技领航，成就卓SING
科技领航，成就卓越
磷青铜C5210-1/2H材料物性：
科技领航，成就卓越
为了节约有限元计算成本，特将模型进行简化计算，客户应用时是旋转FPC的旋转柄，使前端 触点与FPC软排线进行咬合接触，从而达到传输信号的目的，但是实际的旋转柄在进行旋转时， 不是围绕一个点来进行的旋转的，这样直接在有限元分析中就需要采用编程的方式，来给定旋 转过程中的发生的各方向的位移，所以此次计算是在CAD中抓取最大干涉量，转换成PULG的 厚度，插入端子中，简化编程方式，达到同样的分析效果。如下图所示：
科技领航，成就卓越
最大应力 672 MPa
应力分析动画显示
科技领航，成就卓越
结论：
由上应力分析图片可知，端子在旋转柄旋转后，受到的最大 应力是672MPa,端子应力集中部位有轻微红色，也就是说， 端子在发生轻微的屈服，但是用于FPC的连接器的30次的寿 命，以及结合平时实际耐久测试的结果推论，此结构设计合 理，满足FPC连接器30次寿命设计要求。
科技领航，成就卓越
焊接应力分析与接头结构设计
焊接应力分析与接头结构设计引言：焊接是一种常见的金属连接工艺，广泛应用于航空、汽车、建筑等领域。
然而，焊接过程中产生的应力问题一直是焊接工程师们关注的焦点。
本文将探讨焊接应力的分析方法以及接头结构设计的原则，旨在帮助读者更好地理解焊接应力问题并提供一些建议。
一、焊接应力分析方法1. 热应力分析焊接过程中，焊缝区域受到高温热源的加热，导致局部金属膨胀，而周围冷却的金属受到约束，无法自由膨胀，从而产生热应力。
热应力分析是通过数值模拟或实验方法，计算焊接过程中的温度场和应力场变化，以评估焊接接头的稳定性。
2. 冷却应力分析焊接完成后，焊缝区域会经历冷却过程，由于不同金属的线膨胀系数不同，冷却过程中产生的温度梯度会引起冷却应力。
冷却应力分析可以通过有限元方法来模拟，以确定焊接接头在冷却过程中是否会出现应力集中区域。
3. 应力分布分析焊接接头的应力分布是影响接头性能的重要因素。
通过数值计算或实验测试，可以获得焊接接头的应力分布情况。
在设计接头结构时，需要根据应力分布情况进行合理的布局和加强措施，以确保接头的强度和稳定性。
二、接头结构设计原则1. 减小焊接应力集中焊接接头的应力集中区域容易导致接头的断裂和变形。
为了减小焊接应力集中，可以采用以下措施：- 使用圆角焊缝，避免尖角焊缝的应力集中；- 增加焊缝长度，分散应力集中；- 采用多层焊接，减小每层焊缝的应力。
2. 合理选择焊接材料焊接材料的选择对焊接接头的性能有重要影响。
应根据焊接接头所需的强度、韧性、耐腐蚀性等要求，选择合适的焊接材料。
同时，要注意焊接材料与基材的匹配性，以避免因材料不匹配而引起的应力问题。
3. 优化焊接工艺参数焊接工艺参数的选择对焊接接头的质量和应力分布有重要影响。
合理选择焊接电流、电压、焊接速度等参数，可以控制焊接过程中的温度变化，减小应力的产生。
同时，要注意焊接变形的控制，避免因变形引起的应力集中。
4. 加强接头支撑接头的支撑结构对焊接接头的稳定性和强度有重要影响。
电连接器接触件应力场有限元分析研究
电连接器接触件应力场有限元分析研究一、课题主要研究内容经查文献可知ANSYS可以研究电连接器插拔过程中的接触压力的具体数值和变化趋势。
除此，还可以研究电连接器工作过程中结构应力问题。
根据项目的要求（研究不同工作电流/温度下应力变化规律），可以确定本论文的主要任务是研究电连接器工作过程中的结构应力问题。
本论文以电连接器为研究对象，其目的是研究工作中的电连接器插孔应力松弛行为及其引发电接触失效的微观机理，构建电连接器应力松弛蜕化模型，实现快速、准确、可靠地预测工作温度范围内电连接器的工作寿命。
二、拟采用的方案（1）有限元分析软件的选取本课题拟选取ANSYS有限元分析软件进行仿真。
（2）有限元分析方法的选取（直接耦合和间接耦合分析方法的优缺点）电连接器接触件结构应力场有限元分析研究有两种方法，即直接耦合方法和间接耦合分析方法。
当耦合场之间的相互作用包括强烈耦合的物理场，或者高度非线性的，直接耦合较具优势，它使用耦合变量一次求解得到结果。
直接耦合的例子有压电分析，共轭传热分析，电路-电磁分析等。
对于多场的相互作用非线性程度不是很高的情况下，间接耦合分析方法更有效，也更灵活。
因为每种分析是相对独立的。
耦合可以使双向的，冉物理场之间进行相互耦合分析，直到收敛达到一定精度。
除此，由于直接耦合单元会控制载荷传递，所以直接耦合需要较少的用户干涉。
而间接耦合方法要求顶堤更多细节，并要手动设定传递的载荷，但是它会提供更多灵活性，这样就可以再不同的网格之间和不同的分析之间传递载荷了。
所以，本课题将采用间接耦合分析方法。
三、电连接器接触对应力场有限元分析（采用间接耦合分析方法）的步骤（1）首先对电连接器模型进行简化，建立电连接器模型。
由于本项目研究的是工作中电连接器接触件应力场有限元分析，电连接器接触件是不相互穿透的，故直接将插孔的内表面和插针的外表面直接贴着画，卡槽直接省去。
插针和插孔两端的倒角对分析结果影响不大，直接倒成90。
接插件常见失效模式、机理、应力分析
工作应力
环境应力
失效模式
失效机理
电流 电压 转接或插拔次数 弯曲应力
温度
接触不良
尘埃沉积
湿度
有害气体吸附膜 绝缘不良（漏电、
摩擦粉末堆积
尘埃
电阻低、击穿） 火花及电弧
有害气体
绝缘体破损
机 械 应 力 （ 振 接点熔焊
电晕放电 电腐蚀 绝缘老化或受潮
动、冲击、离心） 断簧
接触零件。
④在配合连接面涂黄油等润滑剂或更改
材料。
③增加镀层厚度及采用镀硬金属的电镀
工艺；
④表面浸涂导电润滑剂。
⑵火花、电弧烧损 （措施同接触不良的 7 项）
跳步不清晰 ⑴ 凸轮 弹簧 或 钢 （措施同接触不良的 6 项）
（开关） 珠压簧应力松弛
⑵ 凸轮 弹簧 或 钢 选用性能好的弹性材料，并采用合理的热
珠压簧疲劳断裂 处理及稳定处理工艺。
（措施同弹簧断
⑵ 有机 材料 析 出 ①选择绝缘性能好的材料；
物 及有 害气 体 吸 ②采取合理的绝缘材料热成型工艺；
附 膜与 表面 水 膜 ③表面浸涂防潮防霉漆。
溶合形成离子性
导电通道
⑶吸潮、长霉
⑷ 绝缘 材料 老 化 ①采用耐热、耐弧性能好的绝缘材料；
及电晕、电弧烧灼 ②保持表面清洁卫生及采取表面防护措
碳化
损
④接点表面浸涂灭弧性的导电润滑剂。
绝 缘 不 良 ⑴表面有尘埃、焊 ①加强各生产环节的工艺卫生；
（漏电、电 剂 等污 染物 且 受 ②贮存、运输过程中采用防尘包封；
阻低、击穿） 潮
③使用时加防尘罩等措施。
①确保足够的接触压力以破坏膜层； （ 措施 同接 触 不 ②接点表面涂导电润滑剂以隔绝有害气 良的 1、2 项） 体。
焊接接头的应力分析与疲劳寿命预测
焊接接头的应力分析与疲劳寿命预测引言：焊接是一种常见的金属连接方法，广泛应用于各个领域，但焊接接头存在着应力集中的问题，这对接头的结构强度和疲劳寿命产生了重要影响。
本文将介绍焊接接头的应力分析方法，并探讨如何预测焊接接头的疲劳寿命。
一、焊接接头应力分析焊接接头的应力分析是确定接头受力情况的重要步骤，它可以帮助工程师了解接头在使用过程中可能遇到的应力状态，从而优化接头的设计和材料选择。
1.1 焊接接头的力学行为焊接接头受外力作用后，会产生局部应力集中现象。
由于焊接过程中金属的快速冷却，焊接接头区域的热影响区（HAZ）通常会出现较高的残余应力。
此外，焊接接头还可能受到静载荷、动载荷和温度变化等多种力的作用。
1.2 应力分析方法应力分析方法包括数值计算方法和实验方法。
其中数值计算方法可以利用有限元分析（FEA）软件来模拟焊接接头的受力情况，从而获得应力分布和应力集中程度。
实验方法则可以通过栅片法或应力测量仪器来直接测量焊接接头的应力。
二、焊接接头疲劳寿命预测方法焊接接头的疲劳寿命是指接头在疲劳载荷下可以承受的循环次数。
在设计阶段对接头的疲劳寿命进行预测，可以帮助工程师评估接头的可靠性，选择合适的焊接方法和材料。
2.1 空间分析法空间分析法是一种经验公式法，通过分析焊接接头的几何形状和加载方式，选择适当的公式来预测接头的疲劳寿命。
这种方法简单易行，但对于复杂的接头结构可能存在较大误差。
2.2 应力度分析法应力度分析法是一种基于应力水平和应力幅度的预测方法。
首先，通过应力分析方法获得焊接接头的应力分布。
然后，根据应力水平和应力循环次数曲线，计算接头的疲劳寿命。
2.3 谐波应力分析法谐波应力分析法是一种综合考虑应力幅度和频率的方法。
它通过分析焊接接头的应力历程，计算出接头在谐波载荷下的疲劳寿命。
这种方法适用于接头受到频繁循环载荷的情况。
三、应力分析与疲劳寿命预测的应用实例为了更好地理解焊接接头的应力分析和疲劳寿命预测，以下将介绍一个实际应用案例。
铝合金胶接对接接头应力分布的数值分析
铝合金胶接对接接头应力分布的数值分析谭宗柒;李灿灿;游敏;叶惠军【摘要】铝合金在采用对接接头胶接时能保证连接强度,但其应力分布不容易分析.通过数值分析方法,在ANSYS软件平台中通过搭建两种不同形式的铝合金对接接头,研究模型弯曲时其应力分布情况.胶层应力在两端部分波动较大,在中间应力分布比较有规则,X、Y与第一主应力与胶结长度几乎成线性分布,而胶层的平均应力关于胶层的中点位置几乎呈现对称的抛物线分布.基于以上规律可以为铝合金在受到载荷时对接头的设计提供一定的方法和建议.%The aluminum alloy is butt-joint as structural adhesive can afford enough bonding strength, but the stress distribution is hard to analysis. This paper uses the finite element method in ANSYS software platform building two different butt-joints models of the aluminum alloy, the stress distribution of the bondline when suffered the flexural moment as flow, the bonding stress unsteadily on the both sides, and regularly on the middle party. X, Y stress and major principal stress linear distribution with the bondline, and the mean stress parabolic distribution about the midpoint of bondline symmetrically. These regulars are useful for design of the butt-join of aluminum alloy.【期刊名称】《三峡大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(033)005【总页数】3页(P72-74)【关键词】铝合金;胶接接头;应力分布;有限元【作者】谭宗柒;李灿灿;游敏;叶惠军【作者单位】三峡大学机械与材料学院,湖北宜昌 443002;三峡大学机械与材料学院,湖北宜昌 443002;三峡大学机械与材料学院,湖北宜昌 443002;三峡大学机械与材料学院,湖北宜昌 443002【正文语种】中文【中图分类】TH123+.4胶接技术作为新兴的连接技术具有比强度高等优点，已被广泛应用于航空航天等领域中.在建筑中使用胶接同样可以保证建材的结构强度，并且外观优美密封性好，利于材料的循环使用.接头形式是对接接头承载能力及形变的重要因素.目前对接接头应用及研究较少，且大多通过实验的方法，但实验法不便于测量接头在负载作用下胶层内部的应力分布.分别讨论在受到沿X轴正方向与负方向产生弯矩下铝合金直端面对接胶接和斜端面对接胶接两种模型中胶层应力分布情况.通过ANSYS分析表明，在受弯矩的情况下与直端面相比斜端面承载性能相对较好.1 仿真方案和参数设计设计模型仿真方案及所受载荷如图1所示.图1（a）中被粘物体为铝合金截面直径为10mm的圆柱体，高为27.5mm.胶厚为0.2mm，长度为10mm.（b）、（c）中被粘物体的粘接面为斜面，其长边为30 mm，短边为25mm.这样胶层为一个斜面，其与轴线的倾斜角度为63°，胶厚为0.2mm，长度约为11.18 mm.材料属性见表1［1］.表1 材料属性表材料属性铝合金胶粘剂弹性模量／GPa 71 2.875泊松比 0.32 0.42硬化模量／GPa 240 500屈服强度／GPa 400 902 有限元模型的建立建模选用的有限元单元类型为PLANE183，该单元利用二维单元选项模拟三维变形，并且对四边形单元具有很好的融合性.按照图1仿真方案所示，在软件中对3种模型的底端面均施加全约束.（a）和（b）两种方案中，载荷沿X轴正方向施加在模型左上角的节点上；（c）方案中，载荷沿X轴的负方向同样施加在模型左上角的节点上.载荷的大小均为100N.用直接头网格模型来表示3种方案有限元模型的建立，划分网格、施加约束和载荷，如图3所示.图3 直接头网格模型从图3可看出，F与胶层在同一个方向，并且有一定的偏心距，这样载荷F对胶结层产生一个力矩的作用.本文研究胶层在力矩作用下的应力分布情况.方案（b）与（c）的区别在于模型胶层为斜面，而所受力矩分别为顺时针和逆时针，由于力矩方向的不同在斜面中产生的各个方向应力分量会有不同.在有限元软件ANSYS中建立模型，求解后在后处理中用路径命令流path，选择胶层中间位置两端为路径的起点和终点.直接头的路径与X轴平行，斜接头的路径与X轴有一定的夹角，角度为63°.3 结果与讨论通过在ANSYS后处理中设置的路径，3种方案中胶层的X、Y、XY方向的应力及第一主应力S1和平均应力Seqv.其应力分布如图4～8所示.图4 X方向应力分布图4为胶层在X方向的应力分布情况.由曲线分布可以看出胶层在负载的作用下产生了正负双向的应力.直端面在正方向上的最大应力为60MPa，负方向上的最大应力也为60MPa；起点处的应力与终点的应力在X方向均为20MPa.斜端面在正方向上的最大应力为37MPa，负方向上的最大应力约为41 MPa；起点处的应力与终点处在X方向的应力均为10MPa，但方向相反.在这两种方案中，胶层X方向的应力分布情况一致，在胶层两端应力的变化较大，在同一起始端位置处上升到极值，中间过程几乎为分段线性变化.从图中可看出斜端面的应力普遍比直端面的应力要小.图5 Y方向应力分布图5为胶层在Y方向应力分布情况.胶层在负载的作用下产生了同样正负双向的载荷.直端面在正方向上的最大应力为135MPa，负方向上的最大应力也为135MPa；起点处的应力与终点的应力在Y方向均为125MPa.斜端面在正方向上的最大应力为122 MPa，负方向上的最大应力约为111MPa；起点处在Y方向的应力约为112MPa，终点处的应力约为102 MPa，方向相反.在这两种方案中，胶层Y方向的应力分布情况一致，两种情况起始端的同一位置处上升到应力最大值，中间段几乎为分段线性变化.从图中曲线可以看出斜端面的应力普遍比直端面的应力要低.图6 XY方向应力分布图6为胶层在XY方向应力分布情况.直端面产生的应力都在正方向区间，起始两端应力较小，最大应力分布在3～7mm区间.应力分布几乎关于x＝5mm对称，但在终点处应力下降较快.最大应力约为13.5MPa；最小应力约为2MPa.而斜端面胶层在0～2mm区间产生了负方向的应力，最大应力约为6MPa，正方向最大应力出现在9mm处，约为12 MPa.起点处在XY合力方向的应力约为4MPa，方向是负方向；终点处为正方向的应力约为5MPa，在胶层两端应力波动较大.在1～7.5mm区间中，斜端面的应力明显低于直端面的应力.图7 第一主应力分布图7为胶层第一主应力分布情况.直端面与斜端面产生的应力均在正方向区间.直端面起始端应力为125MPa，最大应力在0.4mm 处，为135MPa.在0.4～5.6mm应力几乎为分段线性变化，5.6mm 之后应力为0.当斜端面胶接受到正方向载荷时，其应力分布与直端面相似，起始点应力为113MPa，最大应力在0.4mm处，为122MPa.而斜端面胶接受到负方向载荷时，0～4mm区间应力值为0，从4mm开始应力几乎为分段线性变化，在10.7mm处有最大应力约为113MPa，终点处应力约为103MPa.图8 胶层平均应力分布图8为胶层平均应力分布情况.直端面与斜端面产生的应力同样均在正方向区间.直端面起始端应力为116.6MPa，最大应力在0.4mm 处，为118MPa，0.4～3mm 区间应力成线性变化，3～7mm区间应力成抛物线规律变化，开口向上.曲线几乎关于x＝5 mm对称.最小应力为23.5MPa.在始终两端，应力的波动较大，表明由于胶层受到塑性变形使得应力分布情况较复杂.斜端面胶层平均应力分布情况与直端面胶层相似.起始端应力为109MPa，最大应力在0.4mm处，为110MPa，0.4～3mm区间应力成线性变化，3～9 mm区间应力成抛物线规律变化，开口向上.后面几乎为线性变化.最小应力为19.8MPa.在3～5mm区间斜端面应力高于直端面，其他区间应力均低于直端面.4 结论（1）通过以上仿真结果的分析，胶层在受到力矩作用下，两端部分受到弹性与塑性变形的综合作用下应力大小有一定的波动；中间段应力分布有一定的规律.由第一主应力和平均应力来看，斜端面的峰值应力比直端面略小20MPa和10MPa. （2）由图4～8可以看出，胶结接头的形式只对XY应力分布规律产生了影响，对其他各个方向上的应力分布规律没有产生作用.而在斜端面接头中，力矩的作用只对第一主应力分布产生了影响，原因是第一主应力为胶层的劈裂力，端面被拉部分产生劈裂作用，表现出来第一主应力，而被压部分则不产生第一主应力.参考文献:［1］游敏，罗威.基于ANSYS／PDS的铝合金同轴胶接接头可靠性分析［J］.中国胶粘剂，2009，18（12）:1－4.。
电子连接器设计仿真实战教程之端子应力分析
电子连接器设计仿真实战教程之端子应力分析本文阐述了应力分析在电子连接器设计中的重要性，并以实例演示了有限元分析软件Ansys Wokbench 仿真分析端子工作内应力的详细步骤，对连接器设计或有限元分析初学者有一定的参考意义端子是电子连接器中极其重要的主要了零件，它一旦失效也就意味着整个连接器失效报废，如果不能从主板上拆下更换，就会导致主板部分功能丧失，甚至报废。
在材料确定的情况下，端子工作时的内应力决定端子的疲劳寿命。
我们在设计电子连接器时，必须重点关注端子工作时的内应力是否在设计许可范围内。
对于形状简单的端子，我们可以用材料力学公式进行计算校核；复杂端子的工作内应力就需要利用有限元分析软件，进行仿真分析才能获得其大小，作为设计合理性依据。
下面就业电池连接器（Battery Connector）为例讲解如何用Ansys Workbench软件分析端子工作时的内应力。
下面是作为实例分析的电池连接器的图片：图中金色的零件即为端子，在电子系统中电池PAD与端子触点接触即可实现充电及供电。
要保证接触的可靠性，端子触点必须被电池PAD下压一些距离，这个距离，我们称之为端子触点的下压行程。
端子的工作应力与端子触点的下压行程相关，下压行程越大端子工作时的内应力就越大。
端子与电池的位置关系如下图示：端子触点端子的触点的最大压缩行程即为端子触点超出连接器Housing面的距离（设计值为1.45mm），实际使用应该比这个值小。
下面就用Ansys Workbench来分析端子工作时的内应力。
这里是用UG NX12打开的3D档，Ansys安装后可在UG菜单中嵌入其启动菜单，可很方便地在UG 中启动Ansys Workbench，如下图示：现在就从嵌入菜单启动Ansys Workbench。
点击菜单Ansys 2019R3，再点击Workbench，如下：进入Workbench后的界面如下图：这次的端子应力分析，需要用到静态结构分析模块（Static Structural）。
车用连接器端子的结构仿真分析
车用连接器端子的结构仿真分析丁元淇;康金灿;杜艳平;贺占蜀【摘要】利用有限元分析软件Abaqus,对某种车用连接器端子结构进行分析,得出端子插拔力及应力和塑性变形等,并得到端子的插拔力分别为8.4276N和4.0185N,与试验结果相符;其最大应力值为520 MPa,超过了材料的屈服强度,即在第1次插拔时产生了塑性变形,因此第1次拔出后喇叭口没有恢复到原来的状态,而是产生了0.134mm的间隙.研究结果表明,有限元模拟仿真结果与试验结果相符,应用有限元软件对车用连接器进行分析能够为类似产品的设计研究提供依据,可以有效节省产品开发成本.【期刊名称】《汽车电器》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】3页(P51-53)【关键词】连接器端子;有限元;插拔力;塑性变形【作者】丁元淇;康金灿;杜艳平;贺占蜀【作者单位】河南天海电器有限公司,河南鹤壁 458030;河南天海电器有限公司,河南鹤壁 458030;河南天海电器有限公司,河南鹤壁 458030;郑州大学机械工程学院,河南郑州 450001【正文语种】中文【中图分类】U463.62连接器是汽车中的重要部分，单一车型所使用的连接器有数百个之多，连接器性能的好坏直接影响整车性能。
随着我国汽车工业的迅猛发展，对车用连接器的性能要求也越来越高。
连接器插拔力是影响连接器机械性能和电气性能的重要参数。
因此对其进行研究具有重要理论价值和现实意义。
车用连接器端子的结构和性能是保证连接器工作可靠性的重要因素，因此对连接器端子的性能分析一直是研发设计人员关注的热点。
传统的设计方法，设计周期长、经济成本高，难以满足产品更新换代快、开发周期短的要求，先进的有限元方法已成为支持产品设计开发的有效工具［1-4］。
本文以有限元分析软件Abaqus为平台，对某车用连接器端子进行了插拔力、应力应变、塑性变形等结构方面的仿真分析。
1.1 确定分析类型连接器端子的插拔过程从接触到分离，边界条件发生了变化涉及到边界条件非线性；连接器端子在插拔过程中出现了大的位移和变形涉及到几何非线性；连接器端子的原材料的应力-应变关系曲线有弹性阶段和塑形阶段涉及到材料非线性。
10-4 焊接接头应力分布
焊接接头工作应力分布
焊接接头工作应力分布
对接焊缝 • 对接焊缝的接头可采用卷边、平对接或加工成各种形式的坡口。
对接焊缝开坡口的目的，是为了确保接头的质量，同时也从经济 效益考虑。坡口形式的选择取决于板材厚度、焊接方法和工艺过 程。通常必须考虑以下几个方面：
• 1）可焊到性或便于施焊； • 2）降低焊接材料的消耗量； • 3）坡口易加工； • 4）减少或控制焊接变形。
材质方面因素：焊接热循环所引起的组织变化、焊接材料引起的焊缝化学成 分的变化、焊后热处理所引起的组织变化以及矫正变形所引起的加工硬化等。
焊接接头工作应力分布
二、焊接接头的不均匀性及其力学行为
㈠热影响区的力学性能
1.强度和塑性
焊接接头工作应力分布
2.韧性
焊接接头工作应力分布
㈡焊缝金属的力学性能
焊接接头工作应力分布
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焊接接头工作应力分布
角焊缝截面形状及其计算断面
K a
K
K a
K
K a
K
Ka K
焊接接头工作应力分布
焊接接头工作应力分布
焊接接头工作应力分布
• 为了提高焊接效率、节约焊接材料、减小焊接变形，当板厚 大于13mm时，可以采用开坡口的角焊缝。在等强度条件下 ，坡口角焊缝的焊接材料消耗量仅为普通角焊缝的60% 。
焊接接头工作应力分布
焊接接头的类型
• 一、焊接接头的组成 • 二、焊缝的基本形式 • 三、焊接接头的基本形式
焊接接头工作应力分布
一、焊接接头的组成
焊接接头由焊缝金属、熔合区、热影响区、母材组成
对接接头的断面图
图2-1 熔焊焊接接头的组成 搭接接头的断面图
复合材料胶接搭接接头应力分析方法研究
复合材料胶接搭接接头应力分析方法研究张阿盈【摘要】胶接是复合材料结构主要连接方法之一，对胶接接头进行应力分析是保证复合材料安全性、耐久性的关键。
在初步设计阶段，一般采用解析方法对胶接接头进行应力分析及参数研究。
针对复合材料双搭接和单搭接胶接接头，在Tsai等人的理论分析方法（TOM方法）基础上，提出了一种改进的搭接接头剪应力分析方法，该方法考虑了被胶接件的剪切变形，认为被胶接件只有在靠近胶层的半个厚度上产生剪切变形，剪应力沿该半厚度呈线性分布。
算例分析结果表明：本文方法比现有的分析方法更接近于有限元模拟结果，可用于估算复合材料胶接接头剪应力分布。
%Adhesively bonding is an important joint method in composite structures. The stress analysis of adhe sively bonded joint is the key to guarantee safety and durability of composites. Currently, in structure initial design stage, joint stress analysis and parametric study are normally performed with analytical methods. Based on the theoretical solution of Tsai, et al （TOM method）, an improved theoretical solution for adhesively bonded single-lap and double-lap joints is proposed, the shear effect in adhesive layer is considered. It is assumed that shear strain only exists in the half thickness of the adhesive layer. The results of improved analytical solution are compared with simulation results of finite element method as well as other existing methods, and show that the improved solutions are more close to numerical results than that of other existing theoretical ones for composite laminates. The proposed method caneffectively estimate shear stress distributions of adhesively bond composite lap joint.【期刊名称】《航空工程进展》【年(卷),期】2012(003)002【总页数】7页(P167-173)【关键词】复合材料;胶接接头;双搭接;单搭接;胶层;剪应力【作者】张阿盈【作者单位】中国飞机强度研究所,西安710065【正文语种】中文【中图分类】V214.80 引言胶接是复合材料结构主要连接方法之一，由于其结构轻、连接效率高、耗时少、成本低、疲劳性、密封性能好等优点，在航空结构上得到了越来越广泛的应用。
第一节焊接接头的工作应力分布
第一节焊接接头的工作应力分布一、焊接接头的基本形式焊接接头是指用焊接方法连接的接头（简称接头）。
焊接接头包括焊缝、熔合区、热影响区和母材。
焊接接头的种类和形式很多，可以从不的角度将它们加以分类。
例如可按所采用的焊接方法、接头构造形以及坡口形状、焊缝类型等来分类。
根据所采用的焊接方法不同，接接头可以分为熔焊接头、压焊接头和钎焊接头三大类。
这三大类头又因采用的具体焊接方法不同而可进一步细分。
根据接头的构造式不同，焊接接头可以分为对接接头、T形（十字）接头、搭接接、角接接头和卷边接头。
1．对接接头在同一平面上，两板件端面相对焊接而形成的接称为对接接头，如图4-1-1所示。
2．搭接接头两板件部分重叠在一起进行焊接而形成的接头称搭接接头，如图4-1-2所示。
图4-1-1对接接头图4-2搭接接头3．T形接头一板件与另一板件相交构成直角或近似直角的接称为T形接头，如图4-1-3所示。
4．角接接头两板件端面构成直角或近似直角的连接接头称为接接头，如图4-1-4所示。
图4-1-3 T形接头图4-1-4角接接头5．卷边接头焊件端部预先卷边，在卷边处进行焊接的接头称为卷边接头，如图4-1-5所示。
图4-1-5卷边接头二、焊接接头的基本力学性能传统上把在常压和自然环境温度范围内进行的与超载变形、断裂和脆断有关的力学性能称为材料和焊接接头的力学性能。
断裂力学出现以前，经常只把拉伸、弯曲和冲击试验所测取的材料性能，称做材料的基本力学性能。
随着断裂力学的发展及其在工程中进行安全评估的日益普遍应用，断裂韧度也被列入基本力学性能的范围。
焊接接头基本力学性能的测试以及用其作为强度设计的依据进行安全评估比较复杂，主要原因是焊接接头的形状不连续性，焊接缺陷、焊接残余应力、焊接变形以及焊接接头各区的组织结构和性能的不均匀性。
对异质材料的焊接接头，除上述力学性能不均匀外，接头各部分的其他物理性能有时也可能存在较大差别。
这些都经常导致焊接接头力学性能测试结果有较大的分散性，甚至对相同接头，由于测试细节的不同，不同的测试者之间也可能得出具有显著差别的试验结果。
连接器端子正向力与应力关系式
方形端子（公 式）
F=
E d w t3 4L3
σ= 3 E d t 2 L2
圓形端子（公 式）
F=
3πdER4 4L3
σ= 4LF πR3
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力臂長度
圓形剖 面模數
圓形剖面 慣性距
圓形正向力
應力
判定1 判定2
l(mm)
Z
I
f(N) σ(Mpa) F<100gf σ< E
結果
10
0.001 0.0001
0.199 222.750 1
ห้องสมุดไป่ตู้
1 PASS
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
0.3
半徑
R(mm) 0.225
力臂長度
方形剖 面模數
方形剖面 慣性距
方形正向力
應力
判定1 判定2
l(mm)
Z