收縮電阻ppt課件(參考版)
2025-05-07 23:22本頁面
【正文】 *四、 氣密狀態(tài) 4. 設(shè)計(jì)固定的氣密連接器 ： (1)接觸面四周結(jié)構(gòu)要考慮防止塑流； (2)可用表面材料軟而基體材料硬的金屬； (3)加一定的接觸壓力使 ?=； (4)接觸界面的微觀粗糙度隨機(jī)分布； (5)用錐形結(jié)構(gòu)代替平面或球形結(jié)構(gòu)，有利于壓破氧化膜層而造成良好的金屬接觸。 )(1)(,***?????????????pAApAFHHAFpnc78 3. 引進(jìn)表面硬度 Hs和基體硬度 Hb： ??， Ri的作用逐漸明顯 ?Trip： ?=，達(dá)到氣密狀態(tài)（空氣無法通過間隙擴(kuò)散到整個(gè)接觸表面上） sbbsbnbcsHHHHHpAFHAFH??????????。當(dāng)壓力繼續(xù)加大后，表面微觀峰頂明顯被壓平，它減少了接觸斑點(diǎn)表面變平的幾率和產(chǎn)生新的接觸斑點(diǎn)的幾率，從而使真實(shí)接觸面積 Ac增加變得緩慢，因此收縮電阻 Rc的減小也隨之變得緩慢。 2. 現(xiàn)象 ? 當(dāng)壓力加大后，表面微觀峰頂明顯被壓平 ? 繼續(xù)加壓，峰頂變平變得緩慢 2022/6/1 第 2章接觸電阻理論 74 加壓器結(jié)構(gòu) 限制表面塑流后，表面變形 (Williamson) 與接觸壓力之間的關(guān)系 2022/6/1 第 2章接觸電阻理論 75 3. 結(jié)論 ① 因?yàn)榇嬖诒砻嫠芰?，所以壓力的增加不可能無限加大真實(shí)接觸面積，也不可能無限增加接觸斑點(diǎn)數(shù) n。 ? 設(shè)計(jì)了一個(gè)加壓器結(jié)構(gòu)，目的是嚴(yán)格限制表面塑流。 3）大 接觸壓力時(shí)造成的接觸斑點(diǎn)的永久變平和粘結(jié)使得當(dāng)接觸壓力減小時(shí)，接觸電阻的增加非常緩慢。應(yīng)注意的是此時(shí)平均接觸面積保持不變。 ??? )/( HE?2022/6/1 第 2章接觸電阻理論 68 1. 曲線 ? 幾種不同材料的收縮電阻 Rc和接觸壓力 P之間的關(guān)系 2. 現(xiàn)象： ? 當(dāng)接觸壓力 P由小增大時(shí)，收縮電阻 Rc減??； ? 當(dāng)接觸壓力進(jìn)一步增大時(shí)， Rc的減小變得非常緩慢； ? 當(dāng)接觸壓力由大減小時(shí)， Rc的增加極其緩慢。 2022/6/1 第 2章接觸電阻理論 60 3. 求解 ? 設(shè)各凸丘頂點(diǎn)曲率半徑 β相同， ? 凸丘高度 z隨機(jī)變化，概率密度為 φ(z)， ? 則某一特定凸丘超過某一參考平面的高，在 z和 z＋dz之間的概率是 φ(z)dz， ? 設(shè)光滑平面與粗糙平面的參考平面之間距為 d，則高度為 z（ zd）的任何一個(gè)微觀峰頂與平面的接觸概率為： ? 若在名義接觸面積 An內(nèi)有 N個(gè)峰頂，則粗糙平面與理想光滑平面接觸后，可能的接觸點(diǎn)數(shù)目為 ??ddzz)(????ddzzNn )(?2022/6/1 第 2章接觸電阻理論 61 ? P1，任一峰頂所受壓力 ? A1，該峰頂真實(shí)接觸面積 ? a1，該點(diǎn)圓半徑 ? G1，該峰頂接觸后產(chǎn)生的電導(dǎo) 21121211111)]([2)]([)()()()(dzgGdzgAadzgygAdzfyfP????????????????2022/6/1 第 2章接觸電阻理論 62 4. 結(jié)果 ① 峰高分布為指數(shù)分布函數(shù) 則，總 )(1)( ???zez ???? ?? ????? ??? ??????????dzzd dzd ddzdzgeNanGdzdzgeNdzzNygAdzdzfeNdzzNyfP21)()()()]([122)(1)()()(1)()(???????????2022/6/1 第 2章接觸電阻理論 63 A. 峰頂服從彈性變形規(guī)律時(shí) 2111211232131131111)]([2)(222)()(3434)(43dzdzyaGdzyaAdzEEadzfprErpayayA??????????????????????????????????????單點(diǎn)2022/6/1 第 2章接觸電阻理論 64 ? 總壓力、接觸面積、電導(dǎo)和接觸點(diǎn)數(shù) ????????? ? ??????ddddNenNeGNeANeEP?????????2112121)()(2022/6/1 第 2章接觸電阻理論 65 ? 結(jié)論： ? 接觸壓力與接觸面積成正比 ? 接觸壓力與接觸點(diǎn)數(shù)成正比 ? 接觸點(diǎn)數(shù)隨壓力增加而增加，總的接觸面積也隨之增加， 平均接觸面積保持不變 B. 峰頂服從塑性變形規(guī)律時(shí) ? 接觸壓力與接觸面積也是呈線性關(guān)系 21)( ??EAP ?2121)( ????? EnP ?2022/6/1 第 2章接觸電阻理論 66 ????? nAA② 峰高分布為正態(tài)分布函數(shù) ? 結(jié)論： ? 平均壓力 P由 103Kg增加到 102Kg，平均壓力由 (σ/β)1/2增加到 (σ/β)1/2 ，僅變化 2倍左右； ? 平均壓力可認(rèn)為是 (σ/β)1/2，稱為彈性硬度 )2( 2221)( ????zez ??2022/6/1 第 2章接觸電阻理論 67 5. 討論 ① 兩接觸面都是粗糙平面，彈性硬度在 ～(σ/β)1/2范圍內(nèi)變化； ② 負(fù)荷加大，出現(xiàn)塑性變形， Williamson用塑性指數(shù)表示從彈性變形到塑性變形的轉(zhuǎn)換。 ? Greenwood和 Williamson研究了一個(gè)一般形式的數(shù)學(xué)模型，滿足 Ab正比于 P。 ?????2221 ??????anRnRRR siisc2022/6/1 第 2章接觸電阻理論 55 ③ ?值在 n較大時(shí)，一般接近名義接觸面積 An的半徑，即 ????nnAA???22022/6/1 第 2章接觸電阻理論 56 圖 Ab， An， ?及 a之間的關(guān)系 n個(gè)小接觸斑點(diǎn)的總面積為 Ab，則 式中， 2022/6
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