CN109142961A - 一种电连接器间歇失效机理研究方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电连接器间歇失效机理研究方法，属于电连接器故障诊断领域，包括如下步骤：确定研究对象；梳理电连接器间歇故障模式；分析故障影响因素和故障原因；通过敏感性分析，找出主要环境应力和关键特征参数；搭建试验***，制定试验方案；开展试验，对电连接器接触电阻和瞬态断路进行监测；对电连接器间歇故障进行失效分析，开展失效机理研究。本发明的有益效果为：采用该方法便于梳理出典型故障模式，准确找出故障原因，选出主要环境应力和关键特征参数，指导如何搭建电连接器间歇失效激励试验***、制定试验方案、失效分析步骤，从而为深入分析电连接器间歇失效机理奠定了基础。

Description

一种电连接器间歇失效机理研究方法

技术领域

本发明涉及电连接器失效机理研究方法，尤其涉及一种电连接器间歇失效机理研究方法，属于电连接器故障诊断领域。

背景技术

电连接器是一种重要部件，广泛应用于航空、航天、通信等领域，用于实现电信号的传输和控制以及电子与电气设备之间的电连接，其可靠性直接影响到整个***的安全与稳定。因此，国内外对其可靠性非常关注。为了提高电连接器的可靠性，美国从二战时期就开始对电连接器的设计、制造和试验规范等进行了***研究，制订了美军标MIL-STD-1344“电连接器可靠性试验方法”用于指导电连接器可靠性试验，采用热循环或机械应力等单应力开展试验来研究其可靠性，通过质保体系来保证其可靠性，并建立电连接器接触可靠性模型，定量评估电连接器在不同环境应力下的可靠性。日本、前苏联、法国和德国等国家也在上世纪60年代开始，通过开展可靠性试验、可靠性模型、失效机理层面等研究了电连接器的可靠性问题。国内方面，我国从上世纪70年代开始电连接器可靠性试验研究，并于2006年制订并颁布了GJB/Z108A“电子装备非工作状态可靠性预计手册”，GJB1217A“电连接器试验方法”。另外，浙江大学、浙江理工大学、工信部电子五所、上海航天技术研究院、北航、哈工大、北邮、河北工业大学等单位研究了电连接器可靠性与寿命模型、故障模式、检测方法等。

然而，由于电连接器属于接插件，插头与插座之间在外力作用下存在一定的相对运动（蠕动），且电连接器通常为非密封结构，在使用过程中，尤其是在野外机动运输过程中，其性能容易受到温度、湿度、振动、冲击，以及尘土和盐雾等环境应力的影响，从而出现（电气、绝缘）接触不良等间歇失效。目前，国内外针对电连接器间歇失效的研究相对较少。南京航空航天大学蔡珍等人通过构建自适应滑模观测器对航空电连接器间歇性失效检测方法进行了研究。失效机理研究是其检测与诊断的前提和基础，只有在深入分析其失效机理，才能避免检测和诊断的盲目性。目前，在电连接器间歇失效机理研究几乎处于空白。

发明内容

本发明提供一种电连接器间歇失效机理研究方法，为开展电连接器间歇故障检测与诊断提供技术支撑。

本发明所述的一种电连接器间歇失效机理研究方法，包括以下步骤：

步骤一，选取典型的电连接器，确定研究对象。

步骤二，收集电连接器故障数据，梳理电连接器的间歇故障模式。

步骤三，分析引发电连接器间歇故障的影响因素。

步骤四，根据现场失效数据，分析电连接器间歇失效原因。

步骤五，根据电连接器间歇失效原因，对环境与工作应力进行敏感性分析，找出引发故障的主要应力和关键特征参数。

步骤六，依据找出的故障应力，搭建电连接器间歇失效激励试验***。

步骤七，制定电连接器间歇失效试验方案。

步骤八，开展电连接器间歇失效激励试验，对电连接器接触电阻和瞬态断路进行监测。

步骤九，重新插拔，检查故障是否消失，如故障状态保持不变，则为永久故障，反之为间歇故障。

步骤十，对于电连接器间歇故障进行失效分析。

步骤十一，对电连接器开展间歇失效机理分析。

优选地，分析电连接器间歇失效原因包括以下步骤：

(1)分析电连接器间歇故障发生的部位；

(2)分析电连接器间歇故障发生时期；

(3)分析电连接器间歇故障发生的工况与环境条件；

(4)找出电连接器间歇故障发生的原因。

优选地，搭建电连接器间歇失效激励试验***包括以下步骤：

（1）根据找出的主要环境应力和关键特征参数，选取间歇故障激励试验设备；

（2）选取电连接器接触电阻监测设备；

（3）选取电连接器瞬态断路监测设备；

（4）搭建电连接器间歇失效激励试验台。

优选地，制定电连接器间歇失效试验方案包括以下步骤：

（1）依据试验目的与类型，确定试验依据；

（2）确定试验样品信息，包括产品名称、型号、规格、数量、质量等级和生产厂家；

（3）对试验样品进行分组，确定试验样品、试验应力、试验时间、监测信息。

优选地，对电连接器间歇故障进行失效分析包括以下步骤：

（1）对电连接器进行参数测试；

（2）对电连接器接触对插针进行目检；

（3）对电连接器接触对插针进行微观形貌分析；

（4）对电连接器接触对插针进行微观成分分析。

有益效果

本发明对比已有技术具有以下显著优点：

采用该方法便于梳理出典型故障模式，准确找出故障原因，选出主要环境应力和关键特征参数，指导如何搭建电连接器间歇失效激励试验***、制定试验方案、失效分析步骤，从而为深入分析电连接器间歇失效机理奠定了基础。

附图说明

图1为本发明方法的流程图；

图2为本发明方法的电连接器间歇失效原因分析流程图；

图3为本发明方法的电连接器间歇失效激励试验台搭建流程图；

图4为本发明方法的电连接器间歇失效试验方案制定流程图；

图5为本发明方法的电连接器插针间歇失效分析流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

本发明一种电连接器间歇失效机理研究方法，如图1所示，其实施步骤如下：

步骤一，选取广泛使用的、故障率较高的电连接器作为研究对象；

步骤二，收集电连接器故障数据，包括故障部位、故障模式、工况、故障时间（发生时间、持续时间、间隔时间等）、工作和环境应力等，梳理电连接器的间歇故障模式；

步骤三，分析引发电连接器间歇故障的影响因素，包括自身因素和外部因素，自身因素包括设计与制造原因、老化、工作应力大等，外部因素包括温度、振动、冲击、湿度等环境应力；

步骤四，根据现场失效数据和故障影响因素，故障发生的部位、工况和环境条件等分析电连接器间歇失效原因，具体分析过程如图2所示；

步骤五，根据电连接器间歇失效原因，对环境应力进行敏感性分析，找出引发故障的主要应力和关键特征参数；

步骤六，依据找出的故障应力，搭建电连接器间歇失效激励试验***，试验设备类型、型号和规格的选取依据应力种类、应力范围等选取，试验***搭建流程如图3所示；

步骤七，制定电连接器间歇失效试验方案，包括确定试验样品信息、试验类型与依据、单应力还是综合应力、应力大小、加载顺序和持续时间等，方案制定流程如图4所示；

步骤八，开展电连接器间歇失效激励试验，对电连接器接触电阻和瞬态断路进行监测，观察是否发生了故障；

步骤九，重新插拔，检查故障是否消失，如故障状态保持不变，则为永久故障，反之为间歇故障，分析故障应力激发的是永久故障还是间歇故障；

步骤十，对于电连接器间歇故障进行失效分析，首先进行参数测量，检查电连接器参数是否正常，然后对接触对插针分别通过目测和放大镜进行观察，最后对插针表面和磨削下来的碎屑进行微观成分观察，分析流程如图5所示；

步骤十一，对电连接器开展间歇失效机理分析。

Claims (5)

1.一种电连接器间歇失效机理研究方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，选取典型的电连接器，确定研究对象；

步骤二，收集电连接器故障数据，梳理电连接器的间歇故障模式；

步骤三，分析引发电连接器间歇故障的影响因素；

步骤四，根据现场失效数据，分析电连接器间歇失效原因；

步骤五，根据电连接器间歇失效原因，对环境与工作应力进行敏感性分析，找出引发故障的主要应力和关键特征参数；

步骤六，依据找出的故障应力，搭建电连接器间歇失效激励试验***；

步骤七，制定电连接器间歇失效试验方案；

步骤八，开展电连接器间歇失效激励试验，对电连接器接触电阻和瞬态断路进行监测；

步骤九，重新插拔，检查故障是否消失，如故障状态保持不变，则为永久故障，反之为间歇故障；

步骤十，对于电连接器间歇故障进行失效分析；

步骤十一，对电连接器开展间歇失效机理分析。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分析电连接器间歇失效原因包括以下步骤：

分析电连接器间歇故障发生的部位；

分析电连接器间歇故障发生时期；

分析电连接器间歇故障发生的工况与环境条件；

找出电连接器间歇故障发生的原因。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搭建电连接器间歇失效激励试验***包括以下步骤：

根据找出的主要环境应力和关键特征参数，选取间歇故障激励试验设备；

选取电连接器接触电阻监测设备；

选取电连接器瞬态断路监测设备；

搭建电连接器间歇失效激励试验台。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制定电连接器间歇失效试验方案包括以下步骤：

依据试验目的与类型，确定试验依据；

确定试验样品信息，包括产品名称、型号、规格、数量、质量等级和生产厂家；

对试验样品进行分组，确定试验样品、试验应力、试验时间、监测信息。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对电连接器间歇故障进行失效分析包括以下步骤：

对电连接器进行参数测试；

对电连接器接触对插针进行目检；

对电连接器接触对插针进行微观形貌分析；

对电连接器接触对插针进行微观成分分析。