第十四届全国表面工程大会

548 / 2023-03-27 16:08:40

粗糙界面接触阻值的力-电-热多场耦合模拟

粗糙界面，接触电阻，接触热阻，温升效应，多场耦合

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接触电阻是评价电连接器电接触性能的关键指标，在电连接器的服役过程中，接触电阻的焦耳热会导致温升效应，并影响接触阻值。因此，采用双重载荷传递耦合法分析电接触界面温升效应对接触阻值的影响。首先，基于真实粗糙表面构建了粗糙表面接触有限元模型，并提出了接触状态的控制方法，实现高精度的载荷传递。其次，对有限元模型进行网格尺寸优化，建立了精细化的数值模型，并通过接触电阻和接触热阻测量实验验证了数值模型的有效性。最后，采用双重力-电-热耦合法分析两种加载工况下电接触界面温升效应对接触阻值的影响。研究结果表明，在位移和压力加载工况下，考虑温升后接触热阻分别降低了6.06%和45.68%，接触电阻分别降低了10.45%和35.40%。明显压力加载工况下温升效应的影响更显著，这是由于温升导致材料热软化，改善电接触性能，同时，压力加载能够更大程度上增强粗糙表面间的相互作用，而位移加载的影响相对较小。