МОДЕЛЮВАННЯ КОНТАКТНОГО ЕЛЕКТРООПОРУ
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2018-1-3Ключові слова:
опір стягування, фактична площа, електричний потенціал, ядерна мембранаАнотація
Мета роботи. Визначити вклад реального розподілу плям контакту у загальну провідність контакту провідників.
Методи дослідження. Дослідження електричного опору стягування здійснювались на моделях. Експериментальна частина даної роботи виконувалась на папері з графітовим шаром з перетинками (перший тип) і на електропровідних рідинах з дискретними перегородками (другий тип).
Отримані результати. Показано, що контактний електроопір в основному визначається величиною фактичної площі контакту металів. Отримано експериментальні залежності електроопору моделі другого типу від відстані між електродами та розподіл потенціалу по поверхні зразка для моделі першого типу. Розглянуто теоретичну модель, засновану на принципі суперпозиції електричних полів. Залежності, отримані експериментально і розраховані за допомогою теоретичної моделі, добре узгоджуються.
Наукова новизна. Вперше досліджені закономірності формування електричного опору стягування на великій кількості перетинок. Розроблена нова модель дискретного електричного контакту на основі рідини як провідного середовища з перетинкою з ядерної мембрани. Зроблено висновки про адитивність контактного і об’ємного електроопору.
Практична цінність. На основі результатів даних досліджень була розроблена нова експериментальна методика кінетичного макроідентування, що в якості параметра деформування поверхневого шару металів використовує площу фактичного контакту. Дана методика дозволяє визначати величину середніх контактних напружень, межу плинності, зміну напружень по глибині деформування у залежності від режимів обробки поверхні.
Посилання
[1] Nitsenko, V., Kulagin, D., & Makhlin, P. (2016). Investigation of errors of current transformers in the protection systems in steady and transient conditions of energy system. Electrical Engineering And Power Engineering, 2, 59-71. doi: http://dx.doi.org/10.15588/1607-6761-2016-2-7. [in Ukrainian]
[2] Barber, J.R. (2003). Bounds on the electrical resistance between contacting elastic rough bodies. Proceedings of the Royal Society of London A, 459, 53-66.
[3] Sawada, S., Shimizu, K., Shimada, S., Hattori, Y. (2010). Prediction of Electrical Contact Resistance of Tin-plated and Silver-plated Terminals. SEI Technical Review, 71, 37-43.
[4] Janiszewski, J., Ksiazkiewicz, A. (2014). Vacuum switches contact resistance. Computer Applications in Electrical Engineering, 12, 227-236.
[5] Kogut, L., Komvopoulos, K. (2003). Electrical contact resistance theory for conductive rough surfaces. Journal of Applied Physics, 94, 31-53.
[6] Pennec, F., Peyru, D., Leray, D., Pons, P., Plana, R., Courtade, F. (2012). Impact of the surface roughness description on the electrical contact resistance of ohmic switches under low actuation forces. IEEE Transactions on Components and Packaging Technologies, 2(1), 85-94.
[7] Korotkevich, S.V., Holodilov, O.V. (2017). Ocenka tolshhiny smazochnogo sloja v podshipnikah kachenija jelektrorezistivnym metodom [The evaluation of the lubricating layer thickness in rolling bearings by an electric resistive method]. Materialy 6-j mezhd. nauch.-tehn. konf. “Sovremennye metody i pribory kontrolja kachestva i diagnostiki sostojanija ob’ektov”. Mogilev: Belorussko-Rossijskij universitet, 382-388. [in Russian]
[8] Duraj, A., Mach, P. (2008). Analysis and Prediction of Electrical Contact Resistance for Anisotropic Conductive Adhesives. Proceedings of 31th ISSE “Manufacturing processes, process simulation and optimization”. Budapest, 358-362.
[9] Pavlenko, T.P. (2013). Opredelenija parametrov sostava kompozicii psevdozhidkometallicheskih kontaktov po matematicheskoj modeli [The determination of the composition parameters of pseudoliquid-metal contacts according to the mathematical model]. Elektro-tehnіka ta elektroenergetika, 1, 14-18. [in Russian]
[10] Read, M.B., Lang, J.H., Slocum, A.H. (2009). Contact Resistance in Flat Thin Films. Proceedings of the 55th IEEE Holm conference on Electrical Contacts, 303-309.
[11] Murashov, M.V., Panin, S.D., Klimov, S.M. (2015). Chislennoe modelirovanie jelektricheskoj provodimosti kontaktov sherohovatyh tel [The numerical simulation of electrical conductivity of the rough body contacts]. Nauka i obrazovanie MGTU im. N.Je. Baumana, 1, 189-200. [in Russian]
[12] Zhai, C., Hanaor, D., Proust, G., Gan, Y. (2015). Stress-dependent Electrical Contact Resistance at Fractal Rough Surfaces. Journal of Engineering Mechanics, 5, 13-19.
[13] Hol'm, R. (1961). Jelektricheskie kontakty. M. Inostrannaja literature, 464.
[14] Demkin, N.B., Ryzhov, Je.V. (1981). Kachestvo poverhnosti i kontakt detalej mashin. M. Mashinostroenie, 244.
[15] Pavlejno, O.M., Pavlov, V.A., Pavlejno, M.A. (2010). Utochnenie granic primenimosti hol'-movskogo priblizhenija dlja rascheta soprotivlenija jelektricheskih kontaktov [The refinement of the applicability limits of the Holm approximation for calculating of the electrical contact resistance]. Jelektronnaja obrabotka materialov, 5, 56-62. [in Russian].
[16] Zatovskij, V.G., Minakov, N.V. (2010). Jeksperimental'noe modelirovanie soprotivlenija stjagivanija [The experimental simulation of the contraction resistance]. Jelektricheskie kontakty i jelektrody, 5, 132- 138. [in Russian]
[17] Flerov, N.B., Barashenkov, V.S. (1974). Prakticheskie primenenija puchkov tjazhelyh ionov [Practical applications of heavy ion beams]. Uspehi fizicheskih nauk, 2, 351-373. [in Russian]
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 LOSKUTOV S. V., SCHETININA M.O., ZELENINA O. A.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
