分离脱落电连接器稳健设计技术的研究

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1、硕士学位论文分离脱落电连接器稳健设计技术的研究STUDYONSEPERATIONELECTRICALCONNECTORROBUSTDESIGN李哲2015年6月国内图书分类号：TM502学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文分离脱落电连接器稳健设计技术的研究硕士研究生：李哲导师：王淑娟申请学位：工学硕士学科：电气工程所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM502U.D.C:621.3DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineerin

2、gSTUDYONSEPERATIONELECTRICALCONNECTORROBUSTDESIGNCandidate：ZheLiSupervisor：Prof.ShujuanWangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：SchoolofElectricalEngineeringandAutomationDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTe

3、chnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要分离脱落电连接器广泛应用于航空、航天和武器装备中，是实现各型号各级间及其与地面之间电气连接和信号传递的基础元器件，其性能和可靠性会直接影响宇航系统和武器装备系统的性能与可靠性。在分离脱落电连接器生产过程中，质量一致性差是其存在的主要问题。研究提高分离脱落电连接器质量一致性问题，在减少宇航系统及武器装备故障、避免不必要的经济损失上具有重大的社会意义和经济效益。本文针对分离脱落电连接器设计过程中缺乏稳健性相关设计理论及有效设计方法的现状，采用Taguchi的稳健性设计方法，对分离脱落电连接器的相关设计参数及容差进行了优化，以确保其工作

4、的可靠性。分离脱落电连接器中接触件插入力及螺栓连接系统预紧力的理论计算是本文分析的基础。基于铁摩辛柯梁理论，采用Frye-Morris多项式模型，建立了接触件插入力的数学模型。利用ABAQUS软件，仿真得到了接触件的插入力。利用ANSYSWorkbench软件，仿真得到了螺栓连接系统的预紧力。基于蒙特卡洛随机过程理论，提出了质量一致性分析及评估的方法，通过柯尔莫哥洛夫方法，验证了批产品接触件插入力及螺栓连接系统预紧力服从正态分布。分离脱落电连接器稳健性参数设计，可以使设计参数发生波动时保持输出特性的稳定性。通过对影响分离脱落电连接器插合轴向力的相关因素进行分析，确定了研究的目标函

5、数为接触件插入力及螺栓连接系统预紧力。通过单独连续改变某一设计参数的参数值，根据其与待研究的目标的影响关系，确定了关键参数；利用正交试验的方法，在目标函数显著性分析的基础上，确定了接触件及螺栓连接系统的稳定因素及调整因素。通过信噪比方差分析及灵敏度方差分析，确定了参数中心值的优化方案。分离脱落电连接器稳健性容差设计，可以为设计参数确定合理的容差分配方案。利用正交试验的方法，通过对目标函数进行贡献率分析，结合容差设计公式，对接触件及螺栓连接系统的设计参数公差分配进行了评价。在对参数公差分配进行评价的基础上，分别给出了接触件和螺栓连接系统相关设计参数的一种容差分配方案。结合产品容差分

6、配，提出了一种工序能力指数(Cpk)的设计方法。本文为分离脱落电连接器的稳健性设计提供了一种研究手段，其方法与技术也可推广应用到其他类型的机电类产品的可靠性与一致性设计工作中。目-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文前，所提出的优化方法正应用于某型号分离脱落电连接器的改进设计当中。关键词：分离脱落电连接器；稳健性；参数设计；容差设计；仿真分析-II-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractSeperationConnectorisabasiccomponentwhichiswidelyusedinsatellites,spacecrafts,spaceshuttlesandw

7、eaponstotransfersignalsorelectricpower.It’sreliabilitywilldirectlyinfluencethereliabilityofthewholesystems.IntheproductionprocessofSeperationConnector,thelargequalitydispersionisthemainproblem.ThestudyonSeperationConnectorreliabilityshowssign