舰艇电气设备中簧片式触点开关冲击响应分析

簧片式触点开关广泛应用于舰艇的电气设备中。舰艇受到爆炸冲击时,簧片式触点开关易发生断路或簧片产生塑性变形,影响设备的可靠性,危害舰艇的安全。为了校核簧片式触点开关的抗冲击能力,首先对处于闭合状态的簧片式触点开关进行接触模态分析,然后对其施加多种典型冲击载荷并采用Bathe复合积分法开展计算,最后通过提取动、静触头之间的接触力来判断簧片式触点开关是否发生断路,同时观察簧片根部在冲击载荷下是否发生塑性变形。研究发现:动、静触头之间的接触力在冲击载荷作用时波动剧烈,而在自由振动时则呈现出明显的周期性,且振动频率接近一阶固有频率;在幅值相同的情况下,高频冲击载荷更容易诱发剧烈的接触颤振而断路,低频冲击载荷会使簧片根部的应力较大而塑性变形。讨论了负波延迟对冲击响应的影响,提出了改善簧片式触点开关抗冲击能力的措施。

舰艇簧片式电气开关抗冲击性能分析

[目的]簧片式触点开关作为连接电路的重要元器件,在舰艇电气系统中得到广泛应用。由于该开关对水下非接触爆炸冲击十分敏感,一旦发生损坏,可能导致电气系统失效。为研究簧片式开关的抗冲击性能,确定开关的临界工作条件,[方法]采用有限元方法模拟冲击过程,通过对开关模型施加不同频段的三角波冲击载荷,找到对应频段的临界加速度幅值,以此分析不同频段的响应特性。[结果]结果显示,激励力的冲击谱在某固定点的值一旦超过允许值,开关触头就会出现分离。[结论]因此增加预紧力可改善开关抗冲击性能,为舰船电气设备开关的损伤模式研究及其防护提供依据。