微观定向结构Cu-W复合材料触头弹跳特性分析

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.08.001

摘要/Abstract

摘要：

以商用无序结构Cu-W触头及3种微观定向结构Cu-W复合材料触头为研究对象,建立接触器触头弹跳动力学模型、电磁模型以及触头力学模型,实现接触器机-电-磁多物理场耦合仿真分析,研究3种微观定向结构和商用无序结构Cu-W触头承受载荷后的应力、应变差异,以及对触头弹跳的影响。最后,通过试验验证,发现微观定向结构触头的弹跳幅值更小,弹跳时间更短。结果表明微观定向结构Cu-W复合材料触头对比商用无序结构Cu-W触头具有良好的抗弹跳特性,其中菱形十二面体骨架结构Cu-W触头抗弹跳特性最优。

关键词: Cu-W复合材料, 微观定向, 接触器, 触头弹跳

Abstract:

The commercial disordered structure Cu-W contact and three kinds of micro-oriented Cu-W composite contacts were taken as the research object. Through the establishment of contactor contact bounce dynamics model, the electromagnetic model and the contact mechanics model, the machine-electric-magnetic multi-physics coupling simulation analysis of the contactor was implemented. The stress-strain difference of the three micro-oriented structure and commercial disordered structure Cu-W contact under load was studied. The influence of the three micro-oriented structure and commercial disordered structure Cu-W contact on contact bounce was analized and verified through experiment. The micro-oriented structure contact was found to have smaller bounce amplitudes and shorter bounce times. The results show that compared with commercial disordered structure Cu-W contacts, the micro-oriented Cu-W composite contacts have better bounce resistance, and Cu-W contact with the rhombic dodecahedron frame structure possess the best anti-bounce characteristics.

Key words: Cu-W composites, micro-oriented structure, contactors, contact bounces

中图分类号:

TM504

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参考文献 16

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结构	单元最大应力/MPa	单元最大应变/mm	单元最大应变能/mJ
层叠骨架	2.071	2.410×10^-6	1.521×10^-8
立方体骨架	3.155	3.685×10^-6	2.611×10^-8
菱形十二面体骨架	3.266	5.137×10^-6	6.414×10^-8
商用无序	1.283	5.167×10^-6	1.506×10^-8

骨架结构	最大应变/mm
骨架结构	水平方向	竖直方向
层叠	2.344×10^-6	2.410×10^-6
立方体	3.454×10^-6	3.685×10^-6
菱形十二面体	5.131×10^-6	5.137×10^-6