電連接器鎖緊分離機構(gòu)可靠性設(shè)計方法的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、分離脫落電連接器作為型號系統(tǒng)實現(xiàn)電信號連接與分離的關(guān)鍵元器件,在型號系統(tǒng)的覆蓋率較高,近幾年由于其可靠性問題導(dǎo)致型號系統(tǒng)不能按時發(fā)射的事故時有發(fā)生,不僅造成重大的經(jīng)濟損失,還導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。鎖緊分離機構(gòu)是實現(xiàn)電連接器可靠連接與分離的關(guān)鍵部件,也是分離脫落電連接器可靠性的薄弱環(huán)節(jié),據(jù)統(tǒng)計,在分離脫落電連接器可靠性問題中涉及分離性能的約占66.7%,如JF2型分離脫落電連接器曾多次出現(xiàn)輸入電分離信號后不能正常解鎖分離。究其原因,在于我國分離

2、脫落電連接器鎖緊分離機構(gòu)系仿制國外產(chǎn)品,機構(gòu)分離的動力學(xué)特性及其影響規(guī)律、失效模式及機理不清,同時缺少相應(yīng)的可靠性建模與設(shè)計方法。因此,本文以JF2分離脫落電連接器的鎖緊分離機構(gòu)為研究對象,開展考慮碰撞的動力學(xué)特性分析,研究分離性能的影響規(guī)律,研究其可靠性建模與評估方法,以及可靠性優(yōu)化設(shè)計方法,從而提高鎖緊分離機構(gòu)的可靠性,對確保型號發(fā)射的成功率有著重要的意義。
  第一章,闡述了本文的研究背景和意義。分析總結(jié)了可靠性的發(fā)展歷史及

3、現(xiàn)狀、機械可靠性的發(fā)展及存在問題、分離脫落電連接器的可靠性研究現(xiàn)狀與存在的問題,在此基礎(chǔ)上提出了本文的研究目標(biāo)和研究內(nèi)容。
  第二章,鎖緊分離機構(gòu)動力學(xué)特性分析?;阪i緊分離機構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理,將其解鎖分離過程分為一級解鎖、碰撞、二級解鎖及頭座分離四個階段,利用拉格朗日方程、Hertz接觸等理論建立了考慮碰撞的機構(gòu)動力學(xué)理論模型,為鎖緊分離機構(gòu)的可靠性分析、建模與評估以及可靠性優(yōu)化設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。
  第三章,鎖緊分離機

4、構(gòu)動力學(xué)仿真分析與實驗驗證。利用ANSYS Maxwell和ADAMS軟件建立了鎖緊分離機構(gòu)的參數(shù)化動力學(xué)仿真模型,對比仿真與動力學(xué)理論模型求解結(jié)果,初步驗證了理論模型與仿真模型的正確性。通過電磁鐵動態(tài)位移特性實驗及高速圖像測量技術(shù)獲取了鎖緊分離機構(gòu)分離過程的運動特性曲線,對比仿真數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù),進一步驗證了理論模型與仿真模型的正確性。
  第四章,鎖緊分離機構(gòu)失效分析。給出了鎖緊分離機構(gòu)失效的定義,確定了失效判定準(zhǔn)則;借助仿真模

5、型,分析了各種因素對鎖緊分離機構(gòu)解鎖分離性能的影響;應(yīng)用FMEA方法對鎖緊分離機構(gòu)進行了可靠性分析,確定了其主要失效模式及薄弱環(huán)節(jié);結(jié)合動力學(xué)模型,量化了鎖緊分離機構(gòu)失效判據(jù),為可靠性建模、評估及可靠性優(yōu)化設(shè)計提供了依據(jù)。
  第五章,鎖緊分離機構(gòu)可靠性建模。確定了鎖緊分離機構(gòu)的可靠性特征參量及可靠性指標(biāo);建立了鎖緊分離機構(gòu)可靠性結(jié)構(gòu)層次,建立一級解鎖、碰撞、二級解鎖及頭座分離安全邊界方程;確定了機構(gòu)幾何尺寸、材料性能、載荷及電性

6、能參數(shù)的分布規(guī)律;提出了隨機擬蒙特卡洛可靠性計算方法;得到了鎖緊分離機構(gòu)分離可靠度為99.83%,未到達(dá)可靠性指標(biāo)99.99%的要求,需進行可靠性設(shè)計。
  第六章,鎖緊分離機構(gòu)可靠性設(shè)計。提出了鎖緊分離機構(gòu)在滿足可靠度指標(biāo)的條件下,使機構(gòu)基本尺寸變化最小為優(yōu)化設(shè)計準(zhǔn)則;利用隨機擬蒙特卡洛法進一步分析了機構(gòu)隨機變量對可靠度的影響規(guī)律,確定了電解鎖彈簧、拉桿彈簧及分離彈簧的絲徑、中徑及有效圈數(shù)等參數(shù)為設(shè)計變量,以各參數(shù)的變化率絕對值

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