Simulation and experimental verification of electrical contact resistance of heavy-duty connectors with axially canted coil springs socket assembly

重载连接器中采用轴向倾斜线圈弹簧插孔组件的电接触电阻的仿真与实验验证

哈尔滨工业大学Wanbin Ren团队实现重载连接器中采用轴向倾斜线圈弹簧插孔组件的电接触电阻的仿真与实验验证，相关论文于2026年2月1日发表在国际学术期刊《机械工程进展》上。

结合实验验证，研究人员利用商业有限元仿真软件COMSOL Multiphysics对采用轴向倾斜线圈弹簧插孔组件的重载连接器电接触电阻（ECR）进行了数值计算。首先，研究人员建立了重载连接器电接触电阻的理论计算模型。在此基础上，通过电-机耦合仿真进一步获得了机械接触应力分布、接触区域形貌以及电势分布。仿真结果表明，在插入力过程中，接触斑始终保持椭圆形，其长宽比随着插入位移的增加由1.77增至2.97。

此外，研究人员设计并开发了一套可实现接触区域原位可视化，并同时测量电接触电阻和轴向机械力的专用测试装置。同时，提出了一种用于提取接触区域形貌的图像处理算法。研究人员还明确展示了插入/拔出力、电接触电阻以及接触区域形貌随插入位移变化的典型规律。实验验证结果与数值模型具有良好一致性，其中插入力、图像处理得到的接触宽度以及计算得到的接触电阻的偏差分别为3.6%、4.7%和2.3%。这些定量结果验证了所提出仿真与实验方法的准确性和可行性。

据悉，最小化电接触电阻是提升重载连接器载流能力并降低功率损耗的关键。

Advances in Mechanical Engineering

本刊是本经过同行评审的开放获取期刊。面向机械工程各个领域出版原创论文以及综述文章，欢迎来自基础及应用领域的原创研究并鼓励具有新颖和创新见解的投稿。

期刊优势

影响因子：2.0

期刊分区：JCR Q3, ENGINEERING, MECHANICAL; THERMODYNAMICS

期刊网址: 

https://uk.sagepub.com/en-gb/chi/journal/advances-mechanical-engineering?utm_source=wechat&utm_medium=china_social&utm_campaign=sciencenet_ade_260116

往期研究:

https://sage.cnpereading.com/search//openoa/adea?utm_source=wechat&utm_medium=china_social&utm_campaign=sciencenet_ade_260116

投稿网址:

https://mc.manuscriptcentral.com/aime?utm_source=wechat&utm_medium=china_social&utm_campaign=sciencenet_ade_260116