针对一种航空扳动开关中的弹簧片组件的变形及失效问题,进行弹簧片的设计与优化,以保证产品微动开关正常通断,实现扳动开关的稳定性和可靠性.使用有限元分析软件ansysworkbench,结合传统CAD建模,对弹簧片组件进行模态分析、振动分析、振动影响分析和静力分析,对扳动开关的弹簧片进行设计优化.随着角度α的增加,阶数频率值呈线性增加趋势.弹簧片最大应力和作用力随角度α的增加呈线性增大趋势.当α为15°,弹簧片与按钮离0.2 mm时,满足疲劳平均化、寿命最大化设计要求,为最优方案.
研究了超高分子聚乙烯瞬动机构温度环境适应性和瞬动寿命,解决了某波段开关额定寿命内产品磨损失效问题.开展了瞬动机构结构设计、材料选型和瞬动寿命对比验证,并进行了超高分子量聚乙烯材质瞬动机构成型工艺设计、装配和力学性能验证、高低温环境试验和瞬动寿命验证.结果表明:采用超高分子量聚乙烯材质的滑动件,在高低温环境中具有较好的旋转力矩稳定性,瞬动寿命可达70000次;超高分子聚乙烯滑动件具有良好的温度环境适应性,并且有效提高了波段开关瞬动寿命.此研究量化了聚四氟乙烯(PTFE)固体润滑材料的高温稳定性和使用寿命,可应用到其他军用装备摩擦副上,改善军用装备机械寿命和质量可靠性.
目的 解决某型航空钮子开关中H62黄铜铆钉在湿热试验后出现的断裂问题,保证钮子开关适应自然和诱导环境的能力,从而提高整机的环境适应性及可靠性.方法 采用ANSYS有限元仿真分析、扫描电子显微分析及光谱分析等方法,从整个开关系统入手,对断裂铆钉的受力状态、材质、显微组织及壳体的析出离子进行了深入分析,探明了铆钉的失效原因及机理,并提出了从零部件到产品级的对策.结果 铆钉的断裂为典型的解理断裂,断口覆盖了大量的腐蚀产物,开关壳体释放的NH4+导致铆钉产生了应力腐蚀断裂.结论 黄铜铆钉的断裂失效是由于开关下壳体在湿热环境的诱导下释放出氨气,氨气浸入到长时间受拉应力的铆钉中产生了应力腐蚀.因此,在铆钉科研试制时即需评估其在钮子开关系统中的环境适应性.
以航空电子产品可靠性试验为背景,对某型号航空信号灯灌封组件的走线断裂进行机理分析.结果表明:在温度循环载荷的作用下,温度应力是造成电路灌封组件柔性印制板铜箔走线断裂的主要原因,而灌封胶与电子元器件热膨胀系数不匹配则是温度应力产生的直接原因.选用热膨胀系数匹配的灌封胶进行改进验证后,信号灯的可靠性得到了大幅度提升.进行3000 h温度循环试验后,信号灯的失效率由78.33%降低为0%.