一、报告人简介：

          董淼鑫，电气学院电器与电子可靠性研究所2020级硕士研究生，综合力学仿真平台项目组成员；导师：杨文英副教授，研究方向：继电器多物理场耦合仿真。

二、报告内容简介：

          本次报告参会人员有：梅发斌、邱子澜、袁百慧、郭久威、李茹瑶、吴纪昌、贾轩、胡珂。

        会议的主要内容为提出考虑热应力的继电器冲击及正弦振动仿真模型建立方法。

三、讨论内容：

        本次会议讨论了继电器冲击及正弦振动实验结果分析、继电器冲击力学模型、谐响应分析模型、温升模型及温度-振动模型建立方法。

        会议中梅发斌指出在实验结果得到的失效条件下，只是部分继电器失效，存在概率分布的问题，应该考虑如何将实验结果与仿真模型对应上。

                           

                  图一 模型分网                              图二 冲击下的变形云图                                           图三 考虑环境温度的振动模型建立过程

四、需要完善、改进的地方：

       1.温升模型的准确度需要提高。

       2.相关材料属性设置需要改善。

五、会议现场：

                                

六、国内外相关技术前沿：

       1. Wilson等人采用热路法和磁路法相结合实现了电磁-热耦合仿真，获得了软磁材料随温度变化对动态特性的影响规律，但忽略了温度对线圈电阻的影响。Park等人在电磁制动器的优化设计中考虑了热场与磁场的耦合作用，从而使计算结果更贴近实际。Hwang等人针对含有继电器和母线排的复杂接线盒内部的电热耦合问题，提出了一种考虑焦耳热效应的耦合电热问题的有限元计算方法。Volm等人则采用有限元法计算了低温小负载电流下继电器的热效率，并通过仿真分析继电器内部的传热机制以改善其在冻结温度的接触性能。苏秀苹等人采用有限元方法建立了小型直流电磁继电器热电耦合分析模型，通过采用等效小圆柱的方法解决接触电阻的发热问题，并考虑导热系数及对流传热系数随温度的变化，研究了带壳和不带壳时不同线圈电压下的稳态热场分布。李震彪等人采用数值方法研究了继电器在通断过程中的内部暂态温度场的分布，计算了内部元件辐射与对流系数，并仿真了继电器工作100个周期时的内部温升变化规律及对流和辐射对内部温升的影响强度。梁盼望等人提出了一种新的填充层法计算模型，通过修改填充层材料参数实现一个网格剖分模型模拟触点分断和闭合两种状态。并在此模型基础上，给出了继电器反复短时工作条件下瞬态温度场的分布规律和影响因素和优化方法。

       2. 陈英华等人又在前人研究的基础上，针对密封电磁继电器结构复杂、零件多样且不规则的特点，采用有限元方法对继电器整机结构进行了模态分析和谐响应分析，确定了激振位移传递路径。考虑到极限振动环境对继电器结构和性能造成的影响。Wattiaux等人则提出了一种将可动部件的动力学行为模拟为悬臂梁在其末端受到弹性力作用的方法，用以预测继电器在发生接触损耗前所能承受的最大振动水平，并通过试验验证了数值预测的正确性。焦玉斌等人又进一步通过试验方法测试了继电器的振动极限加速度，并以此为阈值得出振动条件下继电器电参数和时间参数的变化规律。Hoble等人还采用试验方法研究了外部低频振动对电器常闭触点接触电阻的影响规律，发现敏感方向的外部振动会引起接触电阻的明显增大和接触温升的上升。