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关键词： 电连接器   插拔力   子程序   磨损   结构优化  

摘要： 近年来,随着新能源汽车的快速发展,车载电连接器行业对其产品的可靠性提出了更高的要求,电连接器的插拔性能是其重要的结构性能,影响着接触面磨损状态的分布,对电连接器的可靠性起着关键作用。再加上汽车中电子元件的不断增加,所需要通入的电流大小也不断增大,而传统的燃油车所使用的电连接器无法抵抗这种大电流冲击,电流会由于焦耳热的产生而导致接触温度上升,并可能致使接触表面的软化、融化以及失效。为更有效的在设计阶段对电连接器产品的使用性能进行评估与优化,本文以某型号新能源汽车电连接器作为研究对象,从关键使用性能角度入手,对其结构特性与热特性进行探究,以及对电连接器接触区域的磨损情况进行探讨。 本论文的主要工作如下: (1)以材料力学理论为基本依据,简化了插拔端子的受力模型,分析了接触端子在插拔工况下的受力情况;同时根据接触电阻的电接触理论,对其温升进行理论分析,为后续有限元仿真提供相应的理论依据。 (2)利用三维建模软件Solid Works对电连接器端子进行几何建模,通过有限元仿真软件Abaqus中的静力学模块对电连接器的插合和分开过程进行了仿真模拟,分析了最大应力、插拔力和接触压力随时间变化过程。 (3)对电连接器端子蠕变过程中的接触压力衰减进行了有限元解析,分析了其接触压力的衰减过程;同时利用经验公式获得接触电阻的值,利用Abaqus中的电热耦合模块对电连接器端子进行温升仿真分析,分析了电流负载情况下电连接器的温升情况。 (4)建立了基于ISIGHT优化软件平台联合Solid Works CAD软件和Abaqus有限元软件的自动化联合仿真流程,以减少最大应力和最大插入力为优化目标,通过参数化建模与DOE试验设计方法对槽宽、喉圆直径以及厚度参数进行多目标优化,提升了电连接器的结构性能。 (5)采用有限元软件Abaqus对电连接器端子接触表面实现插拔磨损的仿真分析。在磨损仿真中,将多次插拔的过程等效为磨损量叠加的过程,建立了采用Abaqus磨损子程序和网格自适应技术(ALE),结合修正后的Archard磨损模型计算接触面磨损深度的方法。基于该方法,分析了插拔次数、插拔力和结构参数对磨损深度的影响。 本文以车载电连接器端子的使用性能作为切入点,针对其结构性能、热学性能以及磨损情况表征研究不足的问题,运用仿真分析方法进行结构性能优化与磨损仿真分析讨论,研究成果在电连接器方面的研究具有工程指导意义。

关键词： 熔融沉积型3D打印技术   机械零件   加工工艺  

摘要： 为了提升机械零件加工制造的精度，试验分析了熔融沉积型3D打印机械零件误差对精度的影响。首先，简单介绍了熔融沉积型3D打印技术与田口正交试验，然后以此为基础通过正交试验法的方式对机械零件加工工艺参数进行优化。最后，对优化后的机械零件加工工艺参数实践应用效果予以分析。结果表明，熔融沉积型3D打印技术应用效果良好，能够提升机械零件的制造精度，有利于整个机械设备的生产，可将该技术大规模推广到机械零件加工制造领域。

关键词： 生物滞留   微塑料   除氮   土壤特征   微生物氮代谢  

摘要： 作为城市道路雨水径流中主要的微塑料,机动车行驶过程中产生的轮胎磨损颗粒（TWPs）易随着道路雨水径流进入生物滞留系统（BRS）并发生持续积累,对系统除污降碳的生态功能产生很大威胁。国内外关于TWPs生态风险管控的研究仍处于起始阶段。基于此,论文针对高浓度TWPs长期胁迫下对生物滞留系统除污降碳性能的影响开展研究,考察TWPs长期赋存对生物滞留系统除污性能和温室气体排放,以及对不同土壤层土壤特性和微生物群落结构的影响。通过微生物群落结构、氮代谢相关通路以及土壤特性与系统除氮性能的耦合响应关系研究,进而探明TWPs影响生物滞留系统除氮性能的主要驱动因素。主要研究结论如下: （1）TWPs短期（小于30 d）胁迫对BRS除污性能无显著影响,但长期（31～101d）胁迫对NH4+-N和TN的去除有显著影响,分别降低了7.6%～24.7%和2%～11.1%,并显著抑制了种植层硝化速率（NR）(P<0.05)和底物诱导呼吸速率（SIR）(P<0.001),但淹没层反硝化速率（DNR）和SIR未受明显影响。同时,TWPs的长期胁迫也会显著影响温室气体的排放。其中,N2O和CO2的排放通量显著下降,而CH4的排放通量显著增加,但温室气体的增温潜势（GWP）显著下降。总体而言,TWPs长期胁迫未对淹没层反硝化过程和微生物代谢产生影响,但其显著抑制了种植层硝化过程并刺激了微生物代谢活性,进而降低了系统温室气体的排放通量。 （2）TWPs长期胁迫显著提高了种植层有机质（SOM）和土壤TN含量（P<0.001）,并通过干扰土壤填料的吸附能力而降低土壤NH4+-N含量（P<0.01）。此外,TWPs长期胁迫增强了种植层土壤脱氢酶（DHA）、羟胺还原酶（Hy R）和硝酸盐还原酶（NAR）活性（P<0.01）,但可抑制亚硝酸盐还原酶（NIR）活性（P<0.01）。种植层DHA活性的升高,促进了微生物氧化还原过程,进而增强微生物代谢活动,并最终导致SIR的升高。相关性分析表明,TWPs显著提高了种植层NAR和Hy R活性,促进NH4+-N的生成并随出水排出系统,最终造成BRS对NH4+-N去除率的降低。 （3）TWPs胁迫可促进种植层微生物的代谢及演替进程,降低微生物α多样性及其丰度,改变微生物群落组成,并抑制种植层硝化细菌（Nitrospira和Nitrosomonas）的生长,但其可促进反硝化细菌（Pseudomonas）的增殖。TWPs胁迫还可对微生物代谢和氮循环过程可产生不同的影响。种植层长期胁迫于TWPs可显著增加微生物转运和分解代谢以及膜转运的相对丰度,并增加AMO（EC1.***.99.39）功能酶和amo A/B/C功能基因的相对丰度,但其降低了HAO（EC 1.***.2.6）功能酶和hao功能基因的相对丰度。此外,偏最小二乘路径模型分析表明,在TWPs长期胁迫下,SIR、DHA活性、SOM和土壤TN含量的升高是影响BRS除氮性能下降的关键因子。