电子连接器插拔力分析研究分析
电连接器接触件的插拔和温升特性
第45卷第4期 2017年4月华南理工大学学报（自然科学版）Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition)Vol.45 N o.4April2017文章编号：1000-565X(2017)04-0059-07电连接器接触件的插拔和温升特性贺占蜀1张远西1王培卓1汤勇2邵丽娜1(1.郑州大学机械工程学院//抗疲劳制造技术河南省工程实验室，河南郑州450001;2.华南理工大学表面功能结构先进制造广东普通高校重点实验室，广东广州510640)摘要：电连接器接触压力过大或过小都将导致不易插拔或接触电阻过大，最终导致接 触失效.为了提高电连接器的接触可靠性，对一种电连接器接触件的插拔特性和温升特性 进行了研究.采用ABAQUS软件对接触件进行了插拔力与温升仿真，研究了接触件结构 参数弹舌倾角a和弹舌支撑间隙5对插拔力的影响以及导线截面积S和电流对温升的影 响，并通过实验研究了插拔力和温升的变化情况.结果表明：当5 =0. 12m m时，插拔力随 a的增大而增大；当5 = 0. 18 mm时，插拔力随a增大先增大后减小；a —定时，插拔力随5 增大而逐渐较小；接触件温升随电流的增大而增大，随导线截面积增大而减小.实验得到 的插拔力和温升结果与仿真结果吻合.综合考虑插拔与温升，产品最优参数为间隙弹舌支 撑5=0. 12mm、弹舌倾角a=15°.关键词：电连接器;接触电阻;插拔力；温升；有限元仿真中图分类号：TM503 +.5 doi： 10.3969/j.issn.1000-565X.2017.04.009电连接器是一种用于实现信号与电流传输和控制 的电接触元件[1]，其内部接触件的接触失效是电连接 器的主要失效模式，大约占失效总数的45. 1%[M]，失效的原因主要有两个方面:①接触压力过大，插拔 力随之增大，将导致连接件不易插拔;②接触压力过 小，导致插拔力不足，接触件容易松脱，同时将导致 接触电阻过大，最终引起温升过高.因此，为了提高 电连接器的接触可靠性，有必要对电连接器接触件 的插拔特性和温升特性进行分析研究.国内外学者先后采用仿真和实验方法对电连接 器、断路器、继电器等电接触元件进行了研究.Do 等[4]建立了一种高速差分电连接器的多场耦合模 型，对不同触点材料的电连接器的温度场进行了仿 真，并通过实验对仿真结果进行验证.Angadi等[5]建立了一种汽车电连接器的机电热多场耦合模型，X t接触压力、通电电流和环境因素综合作用下的温 度场进行了仿真，模型中还考虑了粗糙表面对接触 电阻的影响.Carvou等通过ANSYS软件仿真了一 种电连接器接触件插拔时的应力场和通电时的温度 场，插拔力大小和温度变化都与实验相一致.Belou-fe[7]采用仿真与实验相结合的方法，研究了接触面 粗糖度对汽车用铜合金电连接器接触件的接触电阻 的影响.国内刘帼巾等[8]对接触器式继电器发生接触 不良的失效机理进行了研究，发现接触器式继电器 的主要失效模式是触点间接触不良，触点间过大且 不稳定地接触电阻.潘骏等[9]针对电连接器接触件 进行结构力学与接触情况研究，利用ANSYS软件对收稿日期：2016-06-07*基金项目：国家自然科学基金资助项目（51305408);河南省高等学校重点科研项目（15A460029);中国博士后科学基金资 助项目（2015M582199);郑州大学青年骨干教师资助计划项目Foundation items：Supported by the National Natural Science Foundation of China (51305408 ) and China Postdatoral Science Foundation ( 2015 M5 82199 )作者简介：贺占蜀（1985-)，男，博士，副教授，主要从事先进制造与精密加工研究.E-mail:liezliansliu@ qq. com60华南理工大学学报（自然科学版）第45卷接触件的接触情况进行运动仿真，得到了接触过程 中接触压力、插拔力的变化情况和应力分布情况.任 万滨等[1(M1]采用ANSYS软件仿真了密封电磁继电 器在高、低温环境条件下的温度场，结果表明触点的 电流密度是影响稳态温升的关键因素;不仅如此，还 仿真了电连接器接触件的插拔力，分析了摩擦系数、过盈量等因素对插拔特性的影响，并建立电热耦合 模型对接触电阻进行仿真分析.周泽广等[12]采用热 网络分析法研究了温差发电器冷端在空气自然对 流、强制对流以及水冷等3种不同散热条件下的传 热特性，并进行了实验研究.Wang等™基于涡流场、气流场和温度场，多场耦合模拟了自然对流和强迫对 流条件下的整个开关柜温升分布，并对弹簧接触结构、真空断足各器和电流互感器进行了优化以减小温升.虽然国内外对电连接器的研究取得了一定成 果，但针对接触件结构参数对插拔特性的影响研究 较少.为了提高电连接器接触可靠性，文中针对一种 电连接器接触件的插拔特性和温升特性进行深入研 究，采用ABAQUS软件对接触件进行了插拔与温升 仿真，研究了接触件结构参数弹舌倾角a和弹舌支 撑间隙5对插拔力的影响以及导线截面积S和电流 对温升的影响，并通过试验研究了插拔力和温升的 变化情况.1理论分析1.1接触件插拔特性电连接器中的接触件都是成对出现的，图1为 一种电连接器接触件，包括插头端子和插座端子.当 插头端子插入插座端子时，因受到弹力的作用，接触 件间产生接触压力，这将直接成为插拔时的阻力.根 据胡克定律，当弹性接触件的弹力越大，也就是接触 件间的接触压力越大时，为克服此力产生的阻力而 所需的力也越大，也就是插拔力越大;反之亦然.在插入与拔出过程中，如图1(a)所示，接触件受到的 插拔力、接触压力、摩擦力保持稳定：F+ N+f=0(1)式中，？1为插拔力，#为接触压力，/为摩擦力.摩擦力主要取决于两个接触件之间的摩擦系 数，对于需要多次插拔的电连接器来说，接触件表面 的磨损将导致摩擦系数变化.而接触压力是影响插 拔力的主要因素，它不但与接触件材料的性能有关，还与接触件内部结构参数有关，如图1(b)中的弹舌 倾角a和弹舌支撑间隙5.1.2接触压力与接触电阻接触压力不仅影响插拔力，在它的作用下接触 件相互得以接触，电流接通，接触电阻也随之产生[13]，而接触电阻与接触件的生热率直接相关.随 着接触压力的增大，接触件上用于传输电流的真实 电接触面（非表观面积）也将增大，那么接触电阻也 将随之减小.经验公式为R=K(0. 102P)m(2)式中，为接触电阻，P为接触力，K为与接触材料 性质和接触表面情况有关的系数，m为与接触形式、压力、范围和实际接触面的数目有关的指数（实验 证明，在接触压力不太大的范围内，对于点接触，m=0.5;对于线接触，m=0.7;对于面接触，m= l).为了减小接触电阻，要求接触压力尽可能大，但过大 的接触压力也将导致插拔力过大而不易插拔，而且 接触压力大到一定程度，接触电阻减小幅度变小，此 时再通过增大接触压力来减小接触电阻反而得不偿 失.因此，设计接触件时要选择合适的接触压力，既 保证较小的插拔力又保证温升不至过大.1.3接触件温升特性电连接器的温升计算时，需要考虑电连接器接 触件的生热率以及传导、对流和辐射3种传热方式 引起的热量散失.图2接触件散热示意图Fig. 2 Heat exchange of connector电连接器接触件的生热率是指在电连接器的接 触件上施加额定的电流时，接触件在单位时间内释 放的热量.除了接触件之间的接触电阻^，电连接第4期贺占蜀等：电连接器接触件的插拔和温升特性61器还有接触件自身的体积电阻^、接触件与导线之 间的压接电阻^和导线自身的体积电阻考虑到金属材料的电阻率随温度变化，引入电阻温度系 数《，则单个接触件的生热率为q=f(R i+R2+R3+R4)[l+a(Tc.2〇)](3)式中:/为通过导体的电流；7；为元器件自身湿度. 本实验中，只：=〇.32m ft，只2 =1.46m ft，只3 =0.29m ft，导线电阻&随导线长度变化，输入电阻率由仿真模 型自行计算.接触件在通电后发出的热量一部分通过导线传 导出去，一部分通过热对流与热辐射散发到空气中，最终达到热平衡.因此，在进行电连接器的温升计算 时，需要考虑热传导、热对流和热辐射3种传热方式 引起的热量散失.热传导在电连接器里是一种重要的传热方式，热量经过导线然后通过导线绝缘皮向外传导.由傅 里叶定律可得0= - 羞 (4)式中，0为热流量，A为导热系数（热导率），皂为垂直于导热方向的截面积.电连接器的热对流方式主要是电连接器的外表 面与周围空气之间的自然对流，在进行计算时，对流 换热系数按照空气自然对流换热系数来取值.热对 流可以使用牛顿冷却方程来描述：0=hA2At(5)式中:毛为与流体接触的壁面面积;A t为物体与流 体表面间的温差;△为为对流换热系数，针对接触 件，采用大空间自然对流换热系数.物体表面的温度越高，热辐射效应就越明显.物 体表面的辐射遵循Stefan-Boltzmann定律：q=saA(T4s-T l)(6)式中Y为发射率，接触件为轻微氧化镀锡黄铜，发 射率取〇.■为Stefan-Boltzmann 常数，约为 5.67 X1(T8W/(m2*I〇为发热体表面的绝对温度，K;八为外界环境绝对温度，K.工程中，常把辐射换热 折算成对流换热处理.结合式（5)，可以推出辐射换 热系数：本实验的环境温度为25 °C，仿真所采用的大空 间自然对流换热系数和折算后的辐射换热系数如表1所示.表1接触件换热系数Table 1Coefficient of heat transfer表面温度/°C大空间自然对流换热系数/(W.m^.K-1)辐射换热系数/(W-m^-K-1) 250.000.0030 5.72 1.23407.50 1.29508.52 1.36609.23 1.43709.75 1.508010.21 1.589010.57 1.6510010.90 1.732仿真与实验2.1插拔的仿真与实验设置在Solid Works2014中建立电连接器接触件模 型，然后导入到ABAQUS6. 12软件，采用通用静态 分析步进行有限元仿真.在Property模块中定义各 零件的材料属性，插头端子与插座端子材料均为H65，其力学性能为:弹性模量105 GPa，泊松比0.35，屈服强度420 MPa.为保证ABAQUS/Standard求解 收敛，将插拔过程分成3个分析步:Incompact、I n和 Out,即预接触分析步、插入分析步和拔出分析步.在 Interaction模块中定义各零件的接触情况，插头端子 和插座端子之间接触模型中使用有限滑移，定义库 伦摩擦，摩擦系数为〇.2.在Load模块中初始分析 步中设置插座端子上下底部采用完全固定约束.在 插头端子参考点上设置位移载荷，插入分析步位移 量为3.5 mm，拔出分析步位移量则为0，即返回初始 位置.插头端子与插座端子均采用C3D10M网格，即修正的二次四面体单元，图3为划分网格后的接 触件.图3接触件网格划分Fig. 3 Finite element mesh of connector为了验证仿真分析的正确性，对电连接器进行 插拔实验，测量插入力和拔出力.在插拔实验之前，采用深圳洁盟清洗设备有限公司生产的JP-020S超 声波清洗机对接触件清洗10 m in，以去除油污和其62华南理工大学学报（自然科学版）第45卷他杂质.然后采用深圳三思纵横科技股份有限公司 生产的连接器插拔力专用试验机（UTM2103)进行 插拔实验（图4)，试验机下方的力传感器将采集的 力信号转变为电信号传输到计算机.图4插拔力实验机Fig. 4 Insertion-extraction forces testing machine2.2温升的仿真与实验设置在插拔仿真之后，将插入状态下变形后的网格 信息提取出来，替换原有文件中的初始网格信息，并 重新生成、导入该文件，进行温升仿真.电连接器两 端的连接导线实际由多根细铜丝组成，仿真时为了 简化模型，把导线所有细铜丝等效为单根相同截面 积的三维圆柱体导线模型，导线对流传热可以表示为^>=hc A3^=he q A3e c^t(8)式中为导线对流换热系数;4为导线所有铜丝 的总换热面积，该数值可几何计算得出；仏为物体与环境温度之间的温差，该数值通过热电偶测量得 出;为等效的单根导线对流换热系数，该数值通 过实验和计算相结合的方法得出;为等效的单根导线换热面积，该数值也可几何计算得出；实 验采用了 3种不同截面积的导线，分别为0.85, 1.00和1.25 mm2，对应的等效对流换热系数分别为 60.0、51.5 和 50.5W/(m2.K).材料的热学和电学特性如表2所示.接触件接 触部位、接触件与导线接触部位的接触属性都选择 为Tie.分析步模块中定义测量分析步并选择热电耦 合计算方式.设置接触电传导系数：式中，A为接触电阻，4为电接触面积.设置接触热 传导系数如下：式中，为电阻率，p为热导率.将热辐射折算成辐射 换热系数，与自然对流换热系数一并输入.最后加载面电流载荷，得到温度分布云图.表2接触件和导线热力学特性Table 2 Thermodynamic properties of connector材料密度，比热容/热导率/电阻率/(g.cm-3)(J.kg-i.K-1)(l〇-8H*m) H658.47380116 6.40导线8.96385394 1.65本实验采用热电偶法进行测量.温升实验仍然 采用清洗过的接触件，将多对相同接触件通过不同 粗细的导线压接并串联起来.实验采用图5所示 W YK-50A直流稳压电源，通入不同大小的恒定电 流，将K形热电偶粘到每个插座端子表面测量温度，再通过8422-51多通道数据记录仪将采集的温 度信号转变为电信号，传输到计算机.图5温升实验装置Fig. 5 Temperature rise test equipment3 结果分析3.1插拔的仿真与实验结果插拔时，插座端子的两个结构参数弹舌倾角a 和弹舌支撑间隙5直接决定着接触压力和插拔力的 大小.为了确定最优参数，在仿真时调整a和5的大 小，分析接触压力和插拔力的变化.插头端子插入插座端子后，插座端子弹舌最高 点下降的高度设置为〇.15mm.当间隙5小于0.15mm 时，如图6(a)所示，5=0.12111111，《从9°增大到42°，接触压力、插入力和拔出力分别从11.2、4.7和4.4 N 增大到35. 5、19.7和7.8 N;当间隙5大于0. 15 mm 时，如图6(b)所示，5=0. 18mm，接触压力、插入力 和拔出力随a从9°增大到42°而先增大后减小，在 a=24°时达到最大值，分别为13.0、6.6和3.7 N.这 是因为在其他条件不变的情况下，接触压力和插拔 力的大小主要由插入时弹舌支撑脚与水平面的夹角 和弹舌支撑脚产生的挠度决定.而不论间隙为何 值，a增大会使a'增大，同时弹舌支撑脚长度减小，将导致插入后的弹舌支撑脚挠度减小.在两者共同第4期贺占蜀等I 电连接器接触件的插拔和温升特性63作用下，接触压力和插拔力随a 增大先增大后减 小.而5增大使弹舌支撑脚挠度减小量增大，从而使接 触压力达到最大值的角度a ?咸小.所以当5 =0. 12mm 、a 在9°〜42°时，接触压力和插拔力尚未到达最大值，所以随a 增大持续增大;而当5 =0. 18m m 时，接 触压力和插拔力在a =24°时达到最大值，因此随a 从9°增大到42°而先增大后减小.10 20 30 40 50«/(°)(a ) 5=0.12m m16「+接触压力+插人力10 20~~30~~40 50«/(°)(b ) 5=0.18mm图6角度a 对接触压力和插拔力的影响Fig. 6 Effects of a on contact force and insertion-extraction force如图7所示，a = 15°时，随着5从0增大到 0.3mm ，接触压力、插入力和拔出力分别从15. 7、8. 8 和4.0洱逐渐减小至2.6、1.0和1.0〜，5从0.3111祖 增大至〇. 4 mm ，接触压力和插拔力保持不变.这是 因为，当5小宁0. 1mm 时，插座端子发生塑性变形， 即便间隙再减小，接触压力也不再增大;当5在0. 1〜 0.3 mm 时，随着间隙增大，接触压力减小；当5大管 0. 3 mm 时，即便角度再增大，尾部也不再支撑起作 用，插拔接触压力不再变化.所以5应在0. 1〜0. 3 mm 之间.为了减小接触电阻，接触压力要足够大，但随着 接触压力增大，插拔力也相应增大，对弹性接触件的 性能要求也越高，接触件的磨损也增大.所以从使用 者的角度考虑，接触压力不宜过大.综合考虑接触压力对插拔力和接触电阻的影响，最优参数为5 =0. 12mm 、a = 15°.图8为5 = 0. 12mm、a = 15°接触件插入时插座端子的应力分布云图.可以看出插座端子的最 大应力出现在弹舌最高点和折弯处，但均未超过材 料的屈服强度，接触件未发生塑性变形.应力/102MPa图8应力分布云图Fig. 8Numerical stresses distribution插拔力的仿真和实验结果对比如图9所示.以 插头端子与插座端子开始接触点为位移零点，插入 力为正，拔出力为负.随着插头端子的逐渐插入，弹 舌挠度不断增加，插入力逐渐增大，在插头端子到达 弹舌最高点时达到最大值.此时仿真最大插入力为6. 86 N ，略小于实验最大插入力7. 22 N .随着插头端 子继续插入，进入平稳插入阶段，接触压力方向由垂 直于弹舌表面变成垂直于插头端子表面，所以在平 稳插入阶段插入力减小并趋于稳定.在拔出阶段，拔 出力由稳定状态逐渐减小，仿真最大拔出力为6.02 N ， 与实验最大拔出力6. 09 N 吻合.在拔出阶段，插头 端子经过弹舌最高点后，接触压力方向又变成垂直 于弹舌表面，有助于插头端子拔出，拔出力骤然减 小.在最后拔出阶段，随着弹舌的挠度逐渐减小，插 头端子受到的拔出力逐渐减小到零.仿真结果与实 验结果吻合.3.2温升的仿真与实验结果电连接器工作时，通入的电流大小会对温升产64华南理工大学学报（自然科学版）第45卷图11接触电阻和辐射散热对温升的影响Fig. 11Effects of contact resistance and heat radiation on temperature rise图12所示为施加14 A 恒定电流时仿真和实验 得到的接触件温升瞬态曲线.可以看到仿真结果和实验结果趋势一致，温度在150 s 内迅速升高达到稳 定状态，且温升趋势符合热量指数增长规律[15]:T (t ) +7] (11)式中，K 为初始温度，K 为最终温，r 为与材料性质生影响，因此仿真分析了不同电流（5，8，11，14，17， 20 A )下的温升，图10为施加20 A 电流条件下，稳定后的温度分布云图.可以看出，接触件最高温度产生在两端子接触区，最大温升为72. 3 °C ，插头和弹舌 部位温升最高;因散热表面积相对较大，插座端子最 高温度小于插头端子.图10温度分布云图Fig. 10 Numerical temperature distribution为了评估接触电阻和辐射散热对电连接器温升 的影响，对不考虑接触电阻和辐射散热的情况进行了温升仿真.图11为导线截面积为〇. 85 mm 2时接 触电阻和辐射散热对最大温升的影响.在加载不同 电流的情况下，去除接触电阻，接触件最大温升下降 11%，由此可知接触电阻对最大温升影响明显;而在 不考虑辐射散热的情况下，接触件最大温升增大了 4%，辐射散热效应相对较小.8G「+无接触电阻，有辐射散热 A7〇-+有接触电阻，有辐射散热>+有接触电阻，无辐射散热^>60-// Z和几何接触面积有关的常数.在进行温升实验时，连接导线的规格也会对结果产生影响，导线截面积S 对接触件温升的影响如 图13所示.在相同的导线截面积下，接触件最大温 升均随电流的增大而逐渐增大，这是因为电流的增 大导致产生的热量增加.而在电流|定时，接触件最 大温升随导线截面积增大而减小.这是因为连接导 线较粗时，一方面自身电阻降低，另一方面传热能力 增强，同时会额外起到散热的作用.在20 A 电流时，S 从0. 85 mm 2增加到1.0mm 2，增加了 17%，最大温升从78 °C 下降到65 °C ，下降了 20% ; S 再增加到 1.25 mm 2，增加25%，最大温升下降到59 °C ，只下降 10%.这说明为了降低温升，可以适当增大导线直 径，但导线截面积增大到一定程度后，温升下降幅度 减缓，此时再通过增大直径来降低温升反而得不偿失.4结论文中通过ABAQUS 有限元分析软件，对电连接2018164/A 112流电110o ooo o5 43 21第4期贺占蜀等：电连接器接触件的插拔和温升特性65器接触件进行了插拔和温升仿真，并进行了插拔力和温升实验，得到以下结论：1) 当5 = 0.12m m时，插拔力和接触压力随a的增大而增大;当5 =0. 18m m时，插拔力和接触压力随a增大而先增大后减小；而当a =15°时，插拔力和接触压力随弹舌支撑间隙5增大而逐渐减小.2) 温升分析表明，在相同的导线截面积下，接 触件最大温升均随电流的增大而逐渐增大;而在输入电流一定时，接触件最大温升均随导线截面积增大而减小.3) 实验得到的插拔力和温升结果与仿真结果 吻合，验证了仿真分析的准确性.综合考虑插拔与温升，本实验中产品最优参数为5 =0.12 mm、a=15°.参考文献：[1 ]任万斌，王鹏，马晓明，等.微动诱发的触点电接触间歇失效现象研究[J].摩擦学学报,2013,33(4) :382-387.REN Wan-bin,WANG Peng,MA Xiao-ming,et al. 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Canada：[s. n. ] ,2006:110-116.[11]任万滨，崔黎,翟国富，等.电连接器接触件插拔特性与接触电阻的仿真分析[J].机电元件，2012,32(3) ：40-44,REN W an-bin,CUI Li,ZHAI GUO-fu,et al. Simulationof contacts inserted characteristics and contact resistancefor electrical connector [ J ]. Electromechanical Components,2012,32(3) ：40-44.[12]周泽广，朱冬生,吴红霞，等.温差发电器的传热特性分析与实验研究[】].华南理工大学学报（自然科学版），2011,39(11) :47-52.ZE Guang,ZHU Dong-sheng, WU Hong-xia,et al. Heattransfer characteristic analysis and experimental investigation of thermoelectric generator [ J ]. Journal of SouthChina University of Technology ( Natural Science Edition) ,2011,39(11) ：47-52.[13] WANG Li-jun,ZHENG Wen-song,W ANG L iu-huo,etal. Electromagnetic-thermal-flow field coupling simulation of 12kV medium voltage switchgear [ J ]. IEEETransactions on Components，Packaging and Manufacturing Technology，2016,6(8) : 1208-1220.[14]王召斌，翟国富，黄晓毅.电磁继电器贮存期接触电阻增长的动力学模型[J].电工技术学报，2014,27(5) ：205-211.WANG Zhao-bin,ZHAI Guo-fu, HUANG Xiao-yi. 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Administration Bureau for Highway of Guangdong Province, Guangzhou 510075, Guangdong, China)A b stra ct：In this paper,first,a model to describe the uniform temperature drop of BFRP (Basalt Fiber-Reinforced Plastics)bar-reinforced CRCP (Continuously Reinforced Concrete Pavement)is proposed.Next,by taking into consideration the dry shrinkage of concrete and the constraint by base,the formulas for the analytical solution of such crack control indicators as crack spacing,crack width and reinforcement stress are derived and verified through finite element simulation.Then,the effects of BFRP bar design and the corresponding material properties on crack control indicators are analyzed,and the indicators for the reinforcement design of BFRP-reinforced CRCP are recommended.The results show that (1) the crack spacing,crack width and reinforcement stress of BFRP bar all decrease with the increase of the percentage of longitudinal reinforcement,and smaller diameter and spacing of BFRP bar is better for the control of cracks at the same percentage of longitudinal reinforcement；(2 )with the increase of the elastic modulus of BFRP bar and with the bond stiffness between BFRP bar and concrete,both the crack spacing and the crack width decrease,while the reinforcement stress of BFRP bar almost remains unchanged; and some engineering countermeasures should be adopted to improve the elastic modulus of BFRP bar and the bond stiffness coefficient between BFRP bar and concrete.Moreover,for the reinforcement design of BFRP-reinforced CRCP,three crack control indicators are recommended,namely an average crack spacing lim it of2.0m,a crack width lim it of1.0 mm and a percentage of longitudinal reinforcement of not less than0.6%.Key words：road engineering；reinforcement design；analytical method;BFRP-reinforced;CRCP;uniform temperature drop；concrete shrinkage(上接第65页）Insertion-Extraction and Temperature Rise Properties of Electrical Connector HE Zhan-shu1ZHANG Yuan-xi1WANG Pei-zhuo1TANG Yong2SHAO Li-na(1. School of Mechanical Engineering//Engineering Laboratory of Anti-Fatigue Manufacturing Technology of Henan Province, ZhengzhouUniversity, Zhengzhou 450001, Henan, China；2. Key Laboratory of Surface Functional Structure Manufacturing of Guangzhou Higher Education Institutes, South China University of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China)Abstract ：Excessive or inadequate contact force of electrical connector may result in unsmooth insertion-extraction and excessive contact resistance and further cause contact failure.In order to improve the contact reliability of electrical connectors,the insertion-extraction and temperature rise properties of an electrical connector were discussed. In the investigation,first,the insertion-extraction force and temperature rise of the contactor were simulated by using ABAQUS.Then,the effect of clearance between spring and support frame S and angle of spring tongue a on the insertion-extraction force,as well as the influence of wire’s cross-sectional area S and current on the temperature rise were revealed.Finally,the variations of insertion-extraction force and temperature rise were measured by experiments.The results show that (1) when5=0. 12 mm,the insertion-extraction force increases with the increase of a;while when5=0. 18mm,the insertion-extraction force first increases and then decreases with the increase of a;(2) when a is constant,the insertion-extraction force decreases with the increase of(3) the temperature rise of the contactor increases with the increase of current,but decreases with the increase of wire^ cross-sectional area；and (4) the insertion-extraction force and temperature rise obtained by experiments are consistent with those obtained by prehensively considering the insertion-extraction force and temperature rise,the optimal parameters for the connector are suggested as5 =0• 12 mm and a= 15° •Key words：electrical connector；contact resistance；insertion-extraction force；temperature rise；finite element simulation。
电连接器六性分析报告
电连接器六性分析报告电连接器作为电子设备中不可或缺的关键组件，其性能的优劣直接影响着整个系统的可靠性和稳定性。
为了全面评估电连接器的性能，我们对其“六性”——可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性进行了深入分析。
一、可靠性可靠性是电连接器最重要的性能指标之一，它反映了电连接器在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
影响电连接器可靠性的因素众多，包括设计、材料、制造工艺、使用环境等。
在设计方面，合理的结构设计能够减少接触电阻、提高插拔寿命，并降低失效的风险。
例如，采用多点接触的设计可以增加接触的稳定性，减小接触电阻的波动。
材料的选择也至关重要。
优质的导电材料，如铜合金，能够提供良好的导电性和耐腐蚀性，而绝缘材料则需要具备高绝缘电阻、耐磨损和耐高温的特性。
制造工艺的精度和稳定性直接影响电连接器的质量。
例如，精确的冲压、注塑和电镀工艺可以保证零件的尺寸精度和表面质量，从而提高接触的可靠性。
使用环境中的温度、湿度、振动和冲击等因素也会对电连接器的可靠性产生影响。
在高温环境下，材料的性能可能会下降，导致接触电阻增大；在潮湿环境中，容易发生腐蚀和绝缘性能降低的问题；而振动和冲击则可能导致接触不良甚至零件损坏。
为了提高电连接器的可靠性，我们需要在设计阶段充分考虑各种因素，选择合适的材料和制造工艺，并在使用过程中进行严格的质量控制和可靠性测试。
二、维修性维修性是指电连接器在发生故障后，能够迅速、方便地进行修复或更换的能力。
良好的维修性可以减少设备的停机时间，提高系统的可用性。
电连接器的维修性主要取决于其结构设计和标识。
易于拆卸和安装的结构设计可以大大缩短维修时间。
例如，采用插拔式连接方式的电连接器，在维修时只需直接插拔即可，无需复杂的工具和操作。
清晰的标识也是提高维修性的重要因素。
标识应包括连接器的型号、规格、引脚定义等信息，以便维修人员能够快速准确地识别和更换故障的连接器。
此外，维修性还与备件的供应和维修工具的可用性有关。
基于有限元法对电连接器的插拔仿真分析
基于有限元法对电连接器的插拔仿真分析*陈 孟1，肖茂华1，2，张 磊2，姚月明1，付金辉2（1.南京农业大学工学院，江苏 南京 210031；2.中航光电科技股份有限公司，河南 洛阳 471003）摘 要：电连接器是一种基础元器件，它的主要作用是实现传输和控制电信号，因此在型号系统中得到广泛的应用。
为探究电连接器接触件插拔过程中各量的变化情况，文章分析了不同结构接触件的参数对插拔特性的影响，利用ANSYS 对插拔过程进行有限元仿真和分析，对提高电连接器的电气性能和接触可靠性具有一定的意义。
关键词：电连接器；插拔特性；有限元仿真中图分类号：[O242.21] 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2017）16-0008-011 电连接器可靠性分析连接器的主要作用是通过连接器中阴阳接触件的插合与分离，继而完成电信号在电路中接通或断开的目的。
电连接器是重要的机电元件之一，它的可靠性高低直接影响到电气和电子设备能否安全运行。
据统计目前大约有40%的系统故障或失效是由电连接器失效所导致的。
电连接器的可靠性接触是依靠接触件插合时，插孔的簧片结构发生弹性形变而产生稳定的接触压力来实现[1]。
任何一对接触件失效都会影响到系统的可靠性。
接触件的可靠性与设计、工艺、制造、管理、原材料性能和工作环境等多种因素有关。
于是分析结构对接触件可靠性影响有重要意义。
通过有限元方法研究插拔过程中电连接器接触件应力、接触压力以及插拔力特性曲线，并分析各结构参数对接触可靠性的影响。
2 有限元法对电连接器的插拔仿真实验2.1 电连接器接触件材料参数电连接器接触件材料参数如表1所示。
表1 电连接器接触件材料参数——————————————基金项目： 南京农业大学SRT 项目（1730A08）作者简介： 陈孟（1996-），女，吉林四平人，研究方向：机械设计制造及其自动化。
2.2 接触件的实体模型的建立电连接器接触件是由插针与插孔组成。
插拔力测试
插拔力测试1. 引言插拔力测试是一种用于评估插头、插座、连接器等插拔装置性能的测试方法。
在现代电子设备和通信系统中，插拔装置起到连接电源、传输信号或数据的重要作用。
因此，插拔力测试对于确保连接器的稳定性和可靠性至关重要。
插拔力测试通过测量插座或连接器在插入和拔出过程中所需的力量，以确定其与插头或插头之间的连接质量。
该测试可以帮助制造商评估产品的耐用性和可维护性，并确保其在日常使用中不会出现性能下降或断开连接等问题。
本文将介绍插拔力测试的基本原理、常用测试方法以及测试结果的分析和评估。
2. 插拔力测试原理插拔力测试的主要原理是通过测量插入或拔出插头所需的力量来评估插座或连接器的质量。
该测试使用力传感器或测力仪器测量力的大小，并将其与预设的标准或规范进行比较。
插入力是指在插头插入过程中所需的力量。
通常情况下，插入力不应过大，以确保用户可以轻松插入插头，并确保连接的牢固性。
插入力过大可能会导致用户操作困难或损坏插头或插座。
拔出力是指在拔出插头过程中所需的力量。
拔出力过大可能会导致插头损坏或连接器松动。
因此，拔出力应适中，既能保证插头不会意外脱落，又能让用户轻松拔出。
3. 常用的插拔力测试方法3.1 插入力测试插入力测试通常使用力传感器或测力仪器来测量插头插入插座所需的力量。
测试时，需要按照预设的速度和力度将插头插入插座，记录下所需的力量。
然后，将测量结果与标准或规范进行比较，以确定插入力是否符合要求。
3.2 拔出力测试拔出力测试也使用力传感器或测力仪器来测量从插座中拔出插头所需的力量。
测试时，需要按照预设的速度和力度将插头从插座中拔出，并记录下所需的力量。
然后，将测量结果与标准或规范进行比较，以确定拔出力是否符合要求。
3.3 循环插拔测试循环插拔测试是对连接器插拔性能的全面评估。
该测试通过反复插拔插头和插座，模拟真实使用情况下的插拔操作。
循环插拔测试可以帮助制造商评估连接器的耐久性和可靠性，并确定其在重复使用时是否会出现性能下降或连接松动的问题。
连接器插拔力标准总结
1.连接器拔出力≥,焊线后注塑成品≥
测试头插拔次数≤10次
插拔速度为分钟
2.连接器插入力≤
Mini-Din系列
1.连接器拔出力≥,焊线后注塑成品≥
测试头插拔次数≤10次
插拔速度为分钟
2.连接器插入力≤
S-ATA系列
1.连接器拔出力≥
测试头插拔次数≤10次
插拔速度为分钟
2.连接器插入力≤
D-SUB系列-09P
1.连接器拔出力≥
测试头插拔次数≤6次
插拔速度为分钟
2.连接器插入力≤
IDC端子系列
1.连接器拔出力≥*Pin数
测试头插拔次数≤10次
插拔速度为分钟
2.连接器插入力≤
1.连接器拔出力≥
测试头插拔次数≤20次
插拔速度为分钟
2.连接器插入力≤
D-SUB系列-15P
1.连接器拔出力≥
测试头插拔次数≤20次
插拔速度为分钟
2.连接器插入力≤
D-SUB系列-25P
1.连接器拔出力≥
测试头插拔次数≤20次
插拔速度为分钟
2.连接器插入力≤
D-SUB系列-37P
1.连接器拔出力≥
2.连接器插入力≤
Housing系列-14P
1.连接器拔出力≥
测试头插拔次数≤5次
插拔速度为分钟
2.连接器插入力≤
Housing系列-16P
1.连接器拔出力≥
测试头插拔次数≤5次
插拔速度为分钟
2.连接器插入力≤
187端子系列
1.连接器拔出力≥
测试头插拔次数≤5次
插拔速度为分钟
2.连接器插入力≤
250端子系列
测试头插拔次数≤5次
插拔力试验方法
插拔力试验方法插拔力试验方法是一种用于测试插接件或连接器的插拔性能的实验方法。
这种方法主要通过模拟实际使用情况，对插接件或连接器进行多次插拔操作，以评估其插拔性能的可靠性和耐久性。
一、试验原理和目的插拔力试验方法的基本原理是通过施加一定的插拔力和频率，对插接件或连接器进行插拔操作，观察其在不同插拔次数下的插拔力变化。
通过此试验可以评估插接件或连接器的插拔性能，以确定其在实际使用中的可靠性和耐久性。
插拔力试验的主要目的包括：1. 评估插接件或连接器的插拔性能，判断其是否能满足设计要求；2. 比较不同插接件或连接器的插拔性能，选择性能更好的产品；3. 检测插接件或连接器在长时间使用后的插拔力变化情况，评估其使用寿命。
二、试验步骤和方法1. 准备工作：选择适当的插拔力试验设备和夹具，根据试验要求调整设备参数。
对插接件或连接器进行外观检查，确保其无损坏或污染。
2. 安装插接件或连接器：按照产品说明书或标准要求，正确安装插接件或连接器到试验设备上，保证插头和插座之间的对位准确。
3. 设定试验参数：根据试验要求，设定插拔力的大小、频率和插拔次数等参数。
4. 进行试验：开始进行插拔力试验，按照设定的参数进行插拔操作，记录每次插拔的插拔力值。
5. 数据分析：根据试验结果，进行数据分析和处理，计算平均插拔力值、最大插拔力值、插拔力的变化趋势等。
6. 结果评估：根据试验结果和产品要求，评估插接件或连接器的插拔性能是否满足要求，给出相应的评价和建议。
三、试验注意事项1. 遵循试验标准：根据产品的要求和相关标准，选择适当的插拔力试验标准进行试验。
2. 控制试验环境：试验应在干燥、无尘、无振动的环境中进行，避免外界因素对试验结果的影响。
3. 注意安全问题：在试验过程中，要注意保护试验人员的安全，避免因操作不当而导致意外事故的发生。
4. 观察插拔力变化：试验过程中要及时观察插拔力的变化情况，记录每次插拔的插拔力值，确保数据的准确性。
电子管插座的插拔力测试和规范设计
电子管插座的插拔力测试和规范设计电子管插座是一种用于连接电子设备的插头和插座之间的连接器。
插座的插拔力是指插头插入插座时所需要的力量，而规范设计则是指插座的尺寸、形状和材料等方面需要符合的标准。
在本文中，我们将对电子管插座的插拔力测试和规范设计进行详细讨论。
首先，我们来讨论电子管插座的插拔力测试。
插拔力的大小对于用户来说非常重要，因为过大或过小的插拔力都可能会影响使用体验。
一方面，插拔力过大会导致插头难以插入插座，用户需要用更大的力量来插入插头，这会增加用户的操作难度和结果卡住插头的风险。
另一方面，插拔力过小会导致插头容易松动，这会影响连接的稳定性和可靠性。
因此，合适的插拔力对于插座的设计和用户的使用都非常重要。
为了测试插拔力，可以采用专门的测试设备来进行实验。
测试设备通常由一个模拟插头和插座组成，通过控制测试设备上的柄或按钮来模拟用户插入和拔出插头的力量。
测试设备会记录下插入和拔出过程中所施加的力量，并且可以通过计算来得出平均插拔力和插拔力的变化范围。
在进行插拔力测试时，需要考虑以下几个因素。
首先，插拔力应该在一定的范围内，既不应过大也不应过小。
为了确定合适的插拔力范围，可以进行用户调研，了解用户对于插拔力的需求和偏好。
其次，插拔力应该尽可能均匀，避免出现突变或不一致的情况。
这可以通过调整插头和插座之间的配合尺寸、摩擦力和材料等方面来实现。
最后，插拔力测试应该进行多次，并记录下每次测试的结果，以确保插座的插拔力在使用寿命内都能保持稳定。
除了插拔力测试，规范设计也是电子管插座设计中重要的一部分。
规范设计涉及到插座的尺寸、形状、材料和外观等方面。
首先，插座的尺寸应该符合国家或行业标准，以便于插头的配合和插入。
其次，插座的形状也应该符合人体工程学原理，以便于用户的操作和抓握。
材料选择方面，应该考虑到插座的机械强度、电气性能和耐用性等要求。
最后，插座外观的设计应该简洁大方，符合用户审美需求，并且易于清洁和维护。
手机连接器插拔力仿真探究
手机连接器插拔力仿真探究发布时间：2023-01-11T03:46:35.922Z 来源：《中国建设信息化》2022年8月16期作者：邓丽娜[导读] 手机连接器实际使用过程中插拔力的大小往往会严重影响用户的使用体验。
邓丽娜维沃移动通信有限公司广东东莞 523000 [摘要] 手机连接器实际使用过程中插拔力的大小往往会严重影响用户的使用体验。
只有确保所设计手机的连接器产品可满足插拔力实际要求，才能够为手机的后期设计及使用品质提供基础保障。
本文主要以SIM卡座插拔力分析为例围绕着手机的连接器实际插拔力情况开展仿真分析及研究，旨在为业内人士对于这方面的研究提供有价值的参考意见。
[关键词] 连接器；手机；插拔力；仿真分析前言：手机连接器是手机产品连接外部设备的重要器件，有如USB插座、耳机插座和SIM卡座等。
因而很有必要在手机产品设计前期对手机的连接器实际插拔力情况开展仿真分析，为实际应用提供理论指导。
1、关于手机的连接器概述手机部分的售后质量问题也与连接器相关。
手机中所使用的连接器主要包括FPC连接器、I/O连接器、卡连接器、电池连接器等。
不同产品连接器类型略为有些差异[1]。
2、插拔力的仿真分析2.1 模型构建本文主要选取卡连接器中的一种双 Nano型二合一SIM卡座作为研究对象,如图1所示。
此类卡座是目前所有芯片卡之中最小的卡座，是超薄型手机产品的首选。
基于有限元专业软件Abaqus，对于空卡卡托处于插入卡座的铁壳整个过程当中插拔力、铁壳对于卡托保持力等进行仿真分析，便于对有限元科学技术在手机的连接器研发节点应用当中必要性、影响因素等实施综合分析。
首先将多合一卡座的三维CAD基础模型合理转存成STEP中间的一种格式，再导入至Abaqus当中，实施有限元前期处理。
为了得到更精确的分析结果，需要对模型中各部件间的作用关系进行详细分析。
为了研究空卡卡托和铁壳相互间插拔操作的作用关系，也就是插拔作用集中发生于卡托和铁壳两侧的弹片之间，因而，省略与此次分析并无关联性的InsertMolding塑胶部分、TF卡和Nano SIM卡弹片等。
电连接器鱼眼端子插拔力及可靠性研究
电连接器鱼眼端子插拔力及可靠性研究夏远志（深圳市长盈精密技术股份有限公司，广东 深圳 518103）[摘 要]为了探索鱼眼端子插合过程中的插拔力和可靠性，首先对鱼眼端子的结构尺寸进行验证，通过ANSYS Workbench 软件进行仿真计算并与实测值对比，得出其插拔力和材料应力均满足设计要求。
然后通过改变鱼眼端子四周圆角，对鱼眼端子插合过程中的插拔力和接触状态进行仿真模拟并进行试验验证，得出圆角大小对鱼眼端子插合过程中的插拔力和可靠性的影响，其原因在于鱼眼端子圆角大小影响其插入印制板孔的接触面积。
研究结果为鱼眼端子设计提供理论支持。
[关键词]电连接器； 鱼眼端子； 有限元分析； 可靠性[中图分类号] TJ630 [文献标志码] A doi ：10.3969/j.issn.1673-6214.2019.05.001[文章编号] 1673-6214(2019)05-0289-05Plugging Force and Reliability of Fish-eye-holeCompliant Pin of Electrical ConnectorXIA Yuan-zhi(Shenzhen Everwin Precision Technology Co., Ltd., Guangdong Shenzhen 518103, China )Abstract: In order to explore the plugging force and reliability of fish-eye-hole compliant pins in the process of plugging, this paper first verified the structure size of a fish-eye-hole compliant pin. Through the simulation calculation based on ANSYS Workbench software and comparison with the measured values, it is concluded that the plugging force and material stress meet the design requirements. Finally, by changing the round corners of the fish-eye-hole compliant pin, the simulation of the plugging force and contact state during the plugging process was carried out, and the experimental verification was carried out. As a result, the influence of round corners on the plugging force and reliability during the plugging process was obtained. The reason is that the size of the round corners of the fish-eye-hole compliant pin affects the contact area when it was plugged into PCB holes. This paper provides theoretical support for the design of fish-eye-hole compliant pins.Key words: electric connector; fish-eye-hole compliant pin; finite element analysis; reliability0 引言电连接器作为一种关键的电子元件，主要用来连接2个相互独立的电子或电器设备，从而实现信号的传输。
电路连接装置的机械性能分析与优化研究
电路连接装置的机械性能分析与优化研究引言：电路连接装置是电子设备中的重要组成部分，它承担着电路连接和传输信号的关键任务。
为了保证电路连接装置的可靠性和稳定性，对其机械性能进行分析与优化是至关重要的。
一、电路连接装置的机械性能分析1. 连接器的结构与功能连接器是电路连接装置的核心部分，它负责连接电路板与线缆或其他电子设备接口之间的信号传输。
连接器通常由插孔、插针、弹簧片和固定框等部件组成。
通过对连接器进行结构分析和功能分析，可以深入了解其机械性能表现，包括连接的稳定性、可靠性、寿命等。
2. 插拔力与接触电阻的测试为了保证连接器的可靠性，插拔力是一个重要的指标。
过高或过低的插拔力都可能导致插头和插座的损坏或者松动，从而影响信号传输的稳定性。
通过力学实验，可以测试不同插拔力下的插头与插座之间的接触电阻，并根据测试结果进行分析与评估。
3. 耐久性测试电路连接装置在长期使用中需要经受频繁的插拔操作，因此其耐久性是一个重要的考虑因素。
通过模拟实际使用条件，对连接器进行耐久性测试，可以评估其在长时间使用中的可靠性和稳定性。
一般常用的测试方法有插拔次数测试、振动测试和温度循环测试等。
二、电路连接装置的机械性能优化1. 材料选择与优化连接器材料的选择直接影响着电路连接装置的机械性能。
不同材料具有不同的导电性、耐磨性和耐腐蚀性等特性。
通过选择合适的材料，并进行结构优化，可以提高连接器的机械强度和稳定性，延长其使用寿命。
2. 结构优化与模拟仿真通过对连接器的结构进行优化设计，可以减小插拔力，改善接触电阻，提高耐久性。
借助计算机辅助设计软件，可以进行结构的模拟仿真，通过模拟结果分析，评估不同设计方案的性能表现，选择最优设计方案。
3. 震动与冲击测试在实际使用中，电子设备常常会遭受到震动和冲击，因此对连接器进行震动与冲击测试是必要的。
通过模拟实际工作环境中的震动和冲击条件，对连接器进行性能测试，评估其在振动与冲击条件下的可靠性和稳定性。
电子连接器的插拔力测试方法
电子连接器的插拔力测试方法（摘自EIA建议标准NO.1653.在EIA P-5.12工作组组织下提出的。
）注：此TP-13A之前曾作为TP-13发布于EIA推荐标准RS-364-3。
1.0TP—13A插拔力测试2.0目的﹕此测试的目的是介绍一种决定电子连接器或其保护盖所需插拔力的标准方法。
3.0样品准备测试样品由一插头和一可接触端插座组成。
除非特别说明﹐样品应由所有可用硬件包括边缘﹑机罩﹑线夹﹑螺钉﹑导片或插座组成。
除非规格中另有说明，样品不需要任何方法进行润滑或清洗。
4.0测试方法4.1 测试仪器测试仪器包括﹕4.1.1可使样品以正常方式安装的安装夹具。
4.1.2测试中﹐测力表或力距表应置于连接器的合适位置，以便于读数指针位于量规的中间，这样，操作量规可精确到±2%。
4.1.3按要求，附属测量仪器应与测试样品相配合并随带测力表和力矩表（轴压等）。
4.2测试步骤4.2.1除非特别说明﹐样品应按正常情况进行安装。
4.2.2插入力4.2.2.1将两个相配的电子连接器放在机械装配初始位置﹐并且测力表和力矩表的读数为零。
4.2.2.2按规格中说明的力率将连接器完全充分插入（相配）﹐并记录插入力峰值。
4.2.2.3拔出力按规格中说明的力率将连接器完全拔出﹐并记录拔出力峰值。
5.0细节说明按规格要求进行测试时，下列细节将作说明：(a)被测样品数目﹔(b)插入力和拔出力﹔(c)插拔速率﹔(d)可能的插入深度。
6.0 参考文件数据窗体包括：（a）测试标题﹔（b）样品描述包括安装工具﹔（c）所用的测试仪器﹔（d）测试步骤﹔（e）评估与观测﹔（f）测试日期和操作者姓名。
插拔对贮存电连接器性能退化的影响分析
插拔对贮存电连接器性能退化的影响分析[摘要]电连接器为机电基础元件，以机械方式为基础，促使电信号及能量实现有效传递，电连接器若发生失效问题，则整个系统运行稳定及安全会受到威胁，这就决定了对电连接器实际贮存寿命有效评估分析的重要性。
为充分了解电连接器贮存性能退化影响因素，更进一步地分析插拔是否会影响到电连接器贮存性能退化，本文以插拔对于电连接器贮存性能退化所产生影响为课题，进行试验分析，仅供业内参考。
[关键词]电连接器；插拔；贮存；影响；性能退化；前言：现阶段，对于电连接器实际贮存寿命层面评估分析，并未明确要求务必考虑到其插拔效应。
那么，为更进一步了解插拔操作是否会影响到电连接器贮存性能退化，围绕着插拔对于电连接器贮存性能退化所产生影响开展试验分析较为必要。
1、关于电连接器结构及其类型的阐述电连接器总体结构当中，包含着壳体、接触件、绝缘件及附件等；在类型上，若是依照着外形划分，电连接器以普通圆形、矩形这两种类型为主；若是依照着连接方式划分，包含着螺纹连接、卡锁连接、卡口连接、直插或推拉形式连接等类型的电连接器；依照着接触件的端接形式划分，则以螺钉固定、焊接、压接、绕接这几种类型的电连接器为主；依照着环保层面要求划分，则包含着普通类型及耐环境类型的电连接器[1]。
2、影响分析2.1在试验方法层面选定可快速拆装的电动汽车用直流充电插座用端子[2]为试验研究对象，围绕着插拔对于电连接器贮存性能退化所产生影响开展试验分析。
从试验合格批次当中予以随机抽取样品，试验操作前期，对样品实施分别2次拔插操作，对其能否实现正常分离及插合实施检验。
此次把样品分成两组，即插拔组、参照组，各组均为8个。
这两组样品放置到120℃环境实施加速退化，插拔组则每间隔约72h便施加一次插拔应力，通过实施两次插拔操作，促使应力施加得以实现。
定时测试操作期间，接触电阻应当依托于四线测量这一方法，要求截尾时间定为1000h。
此外，失效判定主要依据需合理设定好，即接触电阻＞5mΩ。
插拔力实验报告
插拔力实验报告插拔力实验报告引言：插拔力实验是一种常见的物理实验，通过测量插拔力来研究物体之间的摩擦力和接触力。
本实验旨在通过实际操作和数据分析，深入了解插拔力的特性和影响因素。
一、实验目的：本实验的主要目的是探究插拔力与物体质量、表面粗糙度、接触面积以及插拔速度之间的关系。
二、实验器材：1. 插拔力计：用于测量插拔力的仪器，具有较高的灵敏度和准确度。
2. 不同质量的物体：选择几个不同质量的物体，如金属块、木块等。
3. 不同粗糙度的表面：准备一些具有不同粗糙度的表面，如光滑的玻璃板和粗糙的砂纸。
4. 计时器：用于测量插拔的时间。
5. 实验台：提供一个稳定的支撑平台。
三、实验步骤：1. 确保实验台平稳，插拔力计固定在实验台上。
2. 选择一个物体，将其插入插拔力计的插孔中，并记录下插入的深度。
3. 缓慢拔出物体，同时记录下插拔的时间。
4. 重复上述步骤，分别使用不同质量的物体、不同粗糙度的表面以及不同的插拔速度进行实验。
四、实验数据记录与分析：1. 质量对插拔力的影响：将不同质量的物体插入插拔力计，记录下插入深度和插拔时间。
通过计算得到插拔力，并绘制质量与插拔力的关系图。
分析数据可以发现，质量越大，插拔力也越大，两者呈正相关关系。
2. 表面粗糙度对插拔力的影响：使用不同粗糙度的表面进行插拔实验，记录下插入深度和插拔时间。
同样计算插拔力，并绘制表面粗糙度与插拔力的关系图。
观察数据可以发现，表面粗糙度越大，插拔力也越大，说明表面粗糙度对插拔力有一定的影响。
3. 接触面积对插拔力的影响：改变物体的形状和大小，分别使用不同接触面积的物体进行插拔实验。
记录下插入深度和插拔时间，并计算插拔力。
绘制接触面积与插拔力的关系图。
从数据中可以看出，接触面积越大，插拔力也越大，说明接触面积对插拔力有一定的影响。
4. 插拔速度对插拔力的影响：在相同的物体和表面条件下，改变插拔的速度进行实验。
记录下插入深度和插拔时间，并计算插拔力。