基于稳健性设计原理的接触件插拔力质量一致性优化方法 被引量：13

1

作者 凌三强 徐乐 +1 位作者 付饶 翟国富 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期190-197,共8页

基于简支梁结构理论提出斜线簧接触件插拔力计算模型,通过试验与仿真对比分析,验证了该模型的正确性。利用稳健性设计原理,对斜线簧接触件的关键参数进行参数设计和容差设计,确定设计参数中心值的最优组合和容差最佳分配方案。基于蒙特... 基于简支梁结构理论提出斜线簧接触件插拔力计算模型,通过试验与仿真对比分析,验证了该模型的正确性。利用稳健性设计原理,对斜线簧接触件的关键参数进行参数设计和容差设计,确定设计参数中心值的最优组合和容差最佳分配方案。基于蒙特卡洛思想,通过虚拟装配斜线簧接触件,获得优化前后的斜线簧接触件插拔力的质量特性分布,并选取按优化前后的尺寸要求装配的斜线簧接触件测试插拔力,统计分析得出插拔力合格率,对比优化前后的斜线簧接触件插拔力的质量特性分布,分析表明优化后的插拔力合格率得到很大提升。 展开更多

关键词 斜线簧接触件 插拔力 稳健性设计原理 质量一致性

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针穿刺软组织实验与穿刺力力学建模 被引量：7

2

作者 郭菁莘 高德东 李丽荣 《青海大学学报（自然科学版）》 2014年第3期37-42,共6页

通过针穿刺软组织实验,得出针穿刺软组织过程中穿刺力随位移变化的数据。在分析穿刺力与位移之间关系的基础上,选取非线性弹簧模型和二阶多项式模型对穿刺力进行最小二乘法拟合,得到穿刺力的力学模型。

关键词 针穿刺 穿刺力 力学模型 最小二乘法

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卡扣设计参数对连接性能的影响分析 被引量：8

3

作者 雷恒 郭鹏程 +3 位作者 林启权 刘颖 李落星 文学 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2018年第6期163-167,共5页

针对某SUV进行路试时前车门出现内饰板抖动异响、卡扣弹出等问题,首先对用作连接的卡扣插拔过程进行有限元仿真和实验分析,仿真和实验结果表明,卡扣存在连接性能不达企业要求、角度设计不合理等问题。其次探讨了卡扣设计参数中的材料、... 针对某SUV进行路试时前车门出现内饰板抖动异响、卡扣弹出等问题,首先对用作连接的卡扣插拔过程进行有限元仿真和实验分析,仿真和实验结果表明,卡扣存在连接性能不达企业要求、角度设计不合理等问题。其次探讨了卡扣设计参数中的材料、瓣厚和角度对连接性能的作用规律,得出卡扣最佳选材为POM、瓣厚为1.4 mm、角度为150°,此设计参数使原卡扣保持力提高了49.1%。最终通过车门振动实验验证了优化后卡扣成功解决了内饰板抖动异响等问题。本文为卡扣设计和选用提供参考依据。 展开更多

关键词 卡扣 插入力 保持力 材料 瓣厚 角度

原文传递

蚊子口针刺破人体皮肤过程的数值模拟 被引量：7

4

作者 孔祥清 吴承伟 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2010年第2期90-94,99,共6页

利用扫描电子显微镜观察了蚊子口针的结构,根据实际结构建立蚊子口针端部模型,运用有限元软件ABAQUS对蚊子口针尖端刺入皮肤过程进行非线性有限元模拟,考虑不同皮肤层的力学性能,讨论了刺入过程中皮肤变形与破坏、刺入力等的变化规律,... 利用扫描电子显微镜观察了蚊子口针的结构,根据实际结构建立蚊子口针端部模型,运用有限元软件ABAQUS对蚊子口针尖端刺入皮肤过程进行非线性有限元模拟,考虑不同皮肤层的力学性能,讨论了刺入过程中皮肤变形与破坏、刺入力等的变化规律,模拟过程与实际刺入实验基本相符. 展开更多

关键词 蚊子口针 皮肤 有限元 数值模拟 刺入力

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微针刺入皮肤过程数值模拟 被引量：7

5

作者 孔祥清 吴承伟 周平 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第8期43-48,共6页

微针作为一种全新的经皮给药技术,由于无痛性、微创,引起越来越多的关注。研究微针刺入皮肤的力学机理不仅有助于设计最优的微针材料和形貌,也有利于更好发挥微针在药物输送中的作用。利用数值模拟方法,基于大型通用有限元软件Abaqus,... 微针作为一种全新的经皮给药技术,由于无痛性、微创,引起越来越多的关注。研究微针刺入皮肤的力学机理不仅有助于设计最优的微针材料和形貌,也有利于更好发挥微针在药物输送中的作用。利用数值模拟方法,基于大型通用有限元软件Abaqus,考虑不同皮肤层的力学性能及材料的失效和破坏,对微针刺入皮肤过程进行数值仿真,形象地揭示了微针刺入皮肤过程中微针与皮肤的相互作用机理。讨论了刺入过程中皮肤的变形和破坏及微针受力随刺入位移的变化关系,得到了微针刺破皮肤时的刺入力大小,并详细分析了微针形状参数(尖端端面面积、针壁角、壁厚等)对刺入力的影响。通过分析发现微针尖端端面面积以及微针壁角是微针刺入多层结构皮肤的主要控制参数,而微针壁厚对刺入力的影响较小。另外,对比实验结果发现数值模拟结果同实验观察基本吻合。研究结果可能为微针给药系统及微针的优化设计提供了一定的帮助。 展开更多

关键词 微针 皮肤 有限元 数值模拟 刺入力

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连接器接触件机械磨损失效机理的实验研究 被引量：1

6

作者 韩乙铖 孟圆 +1 位作者 张超 任万滨 《电器与能效管理技术》 2024年第3期60-65,共6页

连接器接触件的机械磨损是其电接触性能劣化的主要原因。通过开展连接器机械插拔模拟实验,测试连接器机械插拔过程中接触电阻和插入力的瞬时波形,并分析反复插拔条件下接触电阻的稳定值和插入力的退化趋势,获得失效后插针表面的微观形... 连接器接触件的机械磨损是其电接触性能劣化的主要原因。通过开展连接器机械插拔模拟实验,测试连接器机械插拔过程中接触电阻和插入力的瞬时波形,并分析反复插拔条件下接触电阻的稳定值和插入力的退化趋势,获得失效后插针表面的微观形貌特征和元素成分,从而提出机械磨损失效机理。所得结论可为连接器的高可靠长寿命设计提供参考。 展开更多

关键词 连接器 机械磨损 失效机理 插入力 接触电阻

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电连接器接触件插拔模拟试验系统的设计 被引量：6

7

作者 王腾雨 任万滨 《电工材料》 CAS 2019年第1期12-16,共5页

接触电阻和插拔力等特性参数是电连接器接触件稳定与可靠的重要指标。设计了一种电连接器接触件插拔模拟试验系统,该系统可实时监测接触件在不同插拔速度、插拔位移和同轴度条件下的接触电阻、插拔力和插孔形变。最后,以某接触件为例试... 接触电阻和插拔力等特性参数是电连接器接触件稳定与可靠的重要指标。设计了一种电连接器接触件插拔模拟试验系统,该系统可实时监测接触件在不同插拔速度、插拔位移和同轴度条件下的接触电阻、插拔力和插孔形变。最后,以某接触件为例试验测试并分析了插拔速度对插拔特性的影响。 展开更多

关键词 电连接器 接触件 接触电阻 插入力 拔出力

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基于悬臂梁模型的针挠曲预测 被引量：5

8

作者 高德东 朱侗 +1 位作者 王珊 赵广伟 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期535-539,共5页

目的分析针穿刺组织过程中的挠曲量和穿刺针受力情况,提高针穿刺精度。方法搭建包括工业相机、步进电机和光源等组成的测量设备。用针轴直径分别为1.3、0.9、0.6 mm的穿刺针进行针穿刺软组织实验,利用力传感器得到不同穿刺速度(5、10和1... 目的分析针穿刺组织过程中的挠曲量和穿刺针受力情况,提高针穿刺精度。方法搭建包括工业相机、步进电机和光源等组成的测量设备。用针轴直径分别为1.3、0.9、0.6 mm的穿刺针进行针穿刺软组织实验,利用力传感器得到不同穿刺速度(5、10和15 mm/s)下的穿刺力,通过数字图像处理得到穿刺针的挠曲量。在分析针受力的基础上,构建预测针挠曲量的悬臂梁模型。结果利用悬臂梁模型对直径为1.3、0.6 mm穿刺针在5 mm/s速度下的挠曲量进行预测,其绝对误差小于0.5 mm,相对误差小于10%。结论所建模型能够实现对针穿刺挠曲的预测,可以为机器人辅助柔性针穿刺路径规划和避障运动提供参考。 展开更多

关键词 机器人辅助针穿刺 穿刺力 针挠曲 悬臂梁

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基于MARC的卡扣插拔力仿真分析 被引量：5

9

作者 岳石锋 陶志军 +2 位作者 卢孝贵 邱春晓 魏佳斌 《机电工程技术》 2014年第7期81-84,118,共5页

卡扣与卡扣座配合,在将卡扣插入、拔出卡扣座时由于存在过盈配合,故存在插入力、拔出力。而考虑到产品的装配性,插入力、拔出力需控制在一定的范围内才能保证其装配性,因此需要考虑合适过盈量以满足合适的插入、拔出力。但是过盈量并不... 卡扣与卡扣座配合,在将卡扣插入、拔出卡扣座时由于存在过盈配合,故存在插入力、拔出力。而考虑到产品的装配性,插入力、拔出力需控制在一定的范围内才能保证其装配性,因此需要考虑合适过盈量以满足合适的插入、拔出力。但是过盈量并不是唯一影响插入、拔出力的因素,卡扣座的高度也是影响插入、拔出力的因素之一,也需要进行验证。今以某型ABS前三角内盖板与某型挡泥板为例,通过CAE解析,确定过盈量、卡扣座高度对插入力、拔出力的影响关系,以确定合适的过盈量,为后续同类产品设计提供参考依据。 展开更多

关键词 卡扣座 过盈量 插入力 拔出力

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基于Ansys Workbench的高速连接器端子结构优化设计 被引量：5

10

作者 肖文 霍柱东 孙望 《机电工程技术》 2020年第7期244-245,259,共3页

针对现有一款高速连接器信号端子出现插入力过大、不能满足工作要求的问题,进行响应面优化分析。对现有端子进行有限元参数化建模,通过Ansys Workbench软件建立其仿真优化模型,对端子进行多目标优化分析,选取拟合的最优值对端子进行结... 针对现有一款高速连接器信号端子出现插入力过大、不能满足工作要求的问题,进行响应面优化分析。对现有端子进行有限元参数化建模,通过Ansys Workbench软件建立其仿真优化模型,对端子进行多目标优化分析,选取拟合的最优值对端子进行结构优化。优化结果表明,优化后的端子最大应力减小11%、插入力减小24%,插入力满足行业标准和客户需求。该研究成果为后续连接器端子柔性设计技术提供了理论依据。 展开更多

关键词 高速连接器 信号端子 插入力

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蚊子口针刺入皮肤的刺入力分析 被引量：4

11

作者 孔祥清 曲艳东 +1 位作者 章文姣 吴承伟 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第22期60-63,共4页

蚊子能够依靠一个大长径比的高弹性、高强度的天然"微针"——口针无痛地刺入人体皮肤并吸食血液,且刺入过程中从未发生过任何强度问题。本文设计1套高精度微力测量系统对蚊子口针刺入皮肤的刺入力进行在体测量。测量结果表明... 蚊子能够依靠一个大长径比的高弹性、高强度的天然"微针"——口针无痛地刺入人体皮肤并吸食血液,且刺入过程中从未发生过任何强度问题。本文设计1套高精度微力测量系统对蚊子口针刺入皮肤的刺入力进行在体测量。测量结果表明,蚊子口针刺破皮肤时的刺入力仅约16μN,而且蚊子在进一步的刺入皮肤过程中,口针作用力还将进一步减小并保持在一个极小的值(甚至接近零)附近上下波动,而采用同样实验方案测量的特制人造针头(尖端曲率半径仅约1μm)的刺入力可达165mN,且随着刺入深度的增加人造针头作用力还将继续增加。通过对蚊子口针的刺入机制分析,发现蚊子口针的微纳观结构及特殊的刺入方式是使其刺入皮肤超级省力的根本原因。该研究结果可为微针给药系统及微针的优化设计提供一定的帮助。 展开更多

关键词 微针 蚊子口针 刺入力

原文传递

神经电极的水凝胶涂层及楔形角对组织损伤的影响 被引量：2

12

作者 唐嘉琪 张文光 尹雪乐 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期332-336,共5页

目的研究水凝胶涂层的厚度以及电极楔形角对植入损伤的影响。方法基于植入损伤评估系统,进行模拟神经电极植入过程的实验,评估电极植入造成的组织损伤。用浸涂次数（分别为0、1、2、3）控制水凝胶涂层的厚度,选用30°、40°、50... 目的研究水凝胶涂层的厚度以及电极楔形角对植入损伤的影响。方法基于植入损伤评估系统,进行模拟神经电极植入过程的实验,评估电极植入造成的组织损伤。用浸涂次数（分别为0、1、2、3）控制水凝胶涂层的厚度,选用30°、40°、50°、60°为电极楔形角的变量。以最大组织应变和最大植入力为组织损伤的衡量标准。结果水凝胶涂层越厚,电极植入损伤越大。楔形角越小,植入损伤也越小。同时,减小针尖的楔形角可以减小涂层对组织损伤的影响程度。3次浸涂时,楔形角为30°时,最大组织应变与最大植入力分别增加3.4%和3.8%,而楔形角为60°时,两者分别增加11.3%和18.1%。结论神经电极的水凝胶涂层将增大植入电极对生物组织的损伤,然而减小电极尖端楔形角的方法可以降低水凝胶涂层厚度对植入损伤的影响程度。 展开更多

关键词 神经电极 水凝胶 楔形角 组织应变 植入力

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抽屉式框架断路器桥型触头的关键技术研究 被引量：2

13

作者 潘璇 李军 +1 位作者 陈大江 王忠 《电工电气》 2017年第3期38-41,52,共5页

桥型触头是抽屉式断路器的重要部件,研究了桥型触头的操作力及动、热稳定性,通过简化弹簧片为等强度梁以及对工作状态进行力学分析,得出正压力和插入力的计算公式及关系,并通过试验中正压力与拔出力的测试得到经验摩擦系数。利用导电触... 桥型触头是抽屉式断路器的重要部件,研究了桥型触头的操作力及动、热稳定性,通过简化弹簧片为等强度梁以及对工作状态进行力学分析,得出正压力和插入力的计算公式及关系,并通过试验中正压力与拔出力的测试得到经验摩擦系数。利用导电触桥模型描述U型排与桥型触头之间的接触情形,计算二者之间的洛伦兹力、霍姆力、接触电阻及温升,得出校验其动稳定性与热稳定性的理论计算方法,为桥型触头的设计提供了思路。 展开更多

关键词 桥型触头 插入力 动稳定性 热稳定性

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铜合金特性对汽车连接器端子品质的影响 被引量：2

14

作者 毛建伟 王文玲 +3 位作者 陈磊 陈玮 王振中 王明亮 《汽车电器》 2018年第5期57-58,62,共3页

铜合金是汽车连接器端子的主要原材料,本文探讨铜合金的弯曲特性、回弹特性、机械性能、导电性和抗应力松弛等特性对端子产品品质的影响,为汽车连接器端子材料的合理选择以及提升连接器端子产品品质提供理论依据。

关键词 铜合金 端子 外观和尺寸 插拔力 接触电阻 环境性能

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基于Hypermesh和Ls-dyna的插座有限元分析 被引量：2

15

作者 刘保和 刘磊 《现代制造技术与装备》 2010年第5期52-52,60,共2页

运用有限元理论,使用Hypermesh建立某系列插座的有限元模型,利用Ls-dyna对模型进行仿真、计算,仿真插座的插拔过程,计算插拔力大小和插座的应力分布。分析结果为设计人员提供理论参考。

关键词 插座 有限元 仿真 插拔力

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手术针穿刺软组织建模技术研究现状

16

作者 岳鸿志 邓建新 +2 位作者 周军 李岩 李丽红 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2016年第6期643-648,共6页

软组织穿刺在临床医学中有着越来越多的应用需求,但穿刺过程中手术针与组织的相互作用和生物组织复杂性往往会导致穿刺误差产生。本文主要从穿刺力和穿刺误差两个方面介绍了国内外手术针穿刺软组织建模技术研究现状。所有研究都表明,轴... 软组织穿刺在临床医学中有着越来越多的应用需求,但穿刺过程中手术针与组织的相互作用和生物组织复杂性往往会导致穿刺误差产生。本文主要从穿刺力和穿刺误差两个方面介绍了国内外手术针穿刺软组织建模技术研究现状。所有研究都表明,轴向力可以分解为多种不同类型力,如刚性力、摩擦力和切割力。穿刺的误差主要由针体挠曲和组织变形两个因素引起。当前的学者们提出了各种不同的数学和有限元模型,对穿刺过程进行了分析,以求对穿刺力和误差进行预测,优化穿刺针设计和穿刺策略,从而提高穿刺的准确率。本文还对依照当前模型提出的一些穿刺策略进行简述,从而为软组织穿刺的研究和应用提供参考。 展开更多

关键词 手术针穿刺 穿刺建模 穿刺力 针体挠曲 组织变形 综述

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基于多尺寸优化的顺应针正向设计技术研究

17

作者 匡秀娟 朱宁 《科学技术创新》 2022年第17期177-180,共4页

提出了一种接触件尺寸的正向设计仿真技术,基于ANSYS Workbench的DX模块讨论了顺应针四个主要尺寸外宽W1、外长L1、内宽W2、内长L2对插入力和保持力的影响,得出了满足插拔力指标时对应四个尺寸的最优值,并通过试验进行了验证,之后应用... 提出了一种接触件尺寸的正向设计仿真技术,基于ANSYS Workbench的DX模块讨论了顺应针四个主要尺寸外宽W1、外长L1、内宽W2、内长L2对插入力和保持力的影响,得出了满足插拔力指标时对应四个尺寸的最优值,并通过试验进行了验证,之后应用基于超拉丁立方抽样的蒙特卡罗法对该尺寸优化前后的参数组合在其公差范围内进行了分析,得出了优化前后插拔力的特性参数。对优化前后的样品进行试验测试,结果表明,优化后的保持力合格率由原设计的29.6%提升到了100%,说明了该仿真设计方法的有效性,可以为顺应针的尺寸设计提供可靠的理论依据。 展开更多

关键词 ANSYS^(TM) 顺应针 插入力 保持力 优化

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航空电连接器接触性能评估与参数灵敏度分析 被引量：1

18

作者 李翠玲 代朋飞 +1 位作者 杨强 张孟君 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期71-75,共5页

针对航空航天设备中的重要零件——圆柱式开双槽电连接器建立了接触计算模型,推导了接触件间的摩擦力与插针插入量之间的数学关系.运用SOLIDWORKS软件实现了38999系列22#通用接触件参数化建模,利用ABAQUS有限元分析软件进行了接触性能... 针对航空航天设备中的重要零件——圆柱式开双槽电连接器建立了接触计算模型,推导了接触件间的摩擦力与插针插入量之间的数学关系.运用SOLIDWORKS软件实现了38999系列22#通用接触件参数化建模,利用ABAQUS有限元分析软件进行了接触性能仿真分析,得到了以插拔力为考核指标的插孔端部的最佳收口量为0.66 mm.又对插孔结构进行了参数灵敏度分析,利用模糊综合评价法确定了插孔结构的最优参数,即插孔簧片长度为3 mm、开槽宽度为0.43 mm和插孔端部收口量为0.67 mm,此时接触件的接触性能最佳. 展开更多

关键词 电连接器 接触性能 仿真 插拔力 灵敏度

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滚珠锁紧推拉连接器插入力分析 被引量：1

19

作者 唐平 《机电元件》 2019年第6期40-43,共4页

为优化连接器的插拔手感,针对滚珠推拉连接器进行插入过程分析,建立插入力静力学模型。通过设计实例和插拔力实验分析,验证了理论模型的准确性。结果表明:滚珠推拉快锁连接器插入力受到接触件插入力、锁紧弹簧引起的阻力和界面密封垫的... 为优化连接器的插拔手感,针对滚珠推拉连接器进行插入过程分析,建立插入力静力学模型。通过设计实例和插拔力实验分析,验证了理论模型的准确性。结果表明:滚珠推拉快锁连接器插入力受到接触件插入力、锁紧弹簧引起的阻力和界面密封垫的影响,在打开锁紧弹簧时发生突变,插入力在锁紧弹簧压缩到极限位置时达到最大,弹簧锁紧力、斜面倾角和摩擦系数对插入力有较大影响。 展开更多

关键词 插拔手感 插入力 滚珠推拉连接器 锁紧弹簧 界面密封垫 滚珠

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有限元分析在插座设计中的应用

20

作者 蔡映峰 潘玲玲 《日用电器》 2014年第1期54-60,共7页

夹持插销的插套是插座中最重要的载流部件,不仅需要在各种状态下和插销保持良好接触,而且还要有一定的夹紧力。有限元是理论上分析和解决这些要求的有效工具。本文从材料力学的基础知识入手,通过与传统力学计算和样品实际测试结果的比较... 夹持插销的插套是插座中最重要的载流部件,不仅需要在各种状态下和插销保持良好接触,而且还要有一定的夹紧力。有限元是理论上分析和解决这些要求的有效工具。本文从材料力学的基础知识入手,通过与传统力学计算和样品实际测试结果的比较,阐述了有限元计算结果的分析方法,再后以插套和塑料搭扣为例,简要说明了有限元在插座设计中的应用。 展开更多

关键词 有限元 应力 弹性模量 摩擦系数 插套 插拔力

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