連接器的磨損可靠性模擬

什麼是連接器？

連接器是一種電氣零組件，主要用於兩個或多個電子系統之間建立可拆卸的電氣接點，實現電力或訊號傳輸。無論是在消費性電子產品、汽車、工業設備或航太系統中，連接器都是不可或缺的關鍵元件。

設計連接器時，工程師需在導電性、接觸壓力、耐插拔次數、抗震性、耐腐蝕性、體積規則與成本之間取得平衡。因此，如何提升連接器的可靠度，成為工程師在設計過程中的關鍵課題。

 

提升連接器可靠性的挑戰與問題

在高速運作與高精密要求的電子系統中，連接器的穩定性關係到整體產品的性能表現與使用壽命。無論是車用電子、通訊設備，還是工業應用，連接器可能因持續振動與衝擊造成接觸不良的情況，進一步造成電阻增加而產生過熱的問題。此外，反覆插拔連接器會加速接觸面的磨損，進而降低穩定性。而在惡劣環境中，連接器可能發生腐蝕，導致電氣與機械完整性的損害。

 

連接器接觸點磨損

連接器腐蝕

 

我們的模擬解決方案

1. 使用 Ansys Mechanical 模擬振動、衝擊、疲勞與連接器插拔過程，從而準確預測連接器的疲勞壽命與接觸壓力，協助工程師最佳化連接器設計。

2. 使用 Ansys Fluent 模擬電化學過程，有效評估並增強連接器的抗腐蝕程度。

 

連接器的模擬結果展示

連接器插拔過程

連接器插拔滑動過程中的最大應力

插拔過程中的反作用力 Force Reaction

 

進行連接器模擬的好處

透過振動、衝擊、疲勞、插拔以及電化學的模擬，工程師能夠準確預測和最佳化連接器效能，大幅提升產品可靠性，從而提高客戶滿意度並減少保固索賠。

同時，藉由減少實體原型的需求與反覆測試次數，幫助企業有效縮短開發時間與維修成本，強化產品競爭力。

 

建議使用工具 ：Ansys Mechanical、Ansys Fluent

 

參考資料 ：Ansys 原廠

 

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