Fysiker har etablerat termodynamikens lagar ; maskiningenjörer vet hur man designar och analysera strukturer ; termiska ingenjörer kan förutsäga maximal driftstemperatur med imponerande precision . Men för alla som har förstått , för all den framgång , finns det några verkliga problem som är mycket svåra att lösa . Beräkning av gränssnittet motståndet mellan två fastklämda blocken är ett av dessa problem . Ändå är ett teoretiskt ramverk som finns , en som kulminerar i en ekvation för att beräkna kontakt resistance.Things Du behöver
Automated yta profiler
Mikrohårdhets verktyg
Springs och klämmor
Visa MoreInstructions
1
Beräkna harmoniska medelvärdet värmeledningsförmåga . Du behöver veta värmeledningsförmågan i vart och ett av de två materialen , men du kan hitta den här informationen från referensmaterial . Märk dem k1 och k2 . Det harmoniska medelvärdet värmeledningsförmåga ges av
km = k1 x k2 /( k1 + k2 ) .
2
hjälp av en yta profiler , bestämma asperity profilen för varje yta . ” Asperity ” är bara ett fantasinamn för ett litet hål . Varje yta har några små hål i den , och du måste göra några mätningar om hur djupt och hur branta de ojämnheterna är . Djupet sätts i en mätning kallas ytråhet medan brant kallas asperity lutning. De profiler som du använder kommer att kunna göra dessa beräkningar automatiskt . Addera 3
Beräkna betyda asperity lutning och den effektiva ytjämnhet . Medelvärdet asperity lutning ges av kvadratroten av summan av kvadraterna av de individuella skrovligheter , och en effektiv ytgrovhet ges av kvadratroten av summan av kvadraterna av de individuella flyt ojämnheter . Matematiskt dessa ekvationer är :
menar asperity = sqrt ( asperity1 ^ 2 + asperity2 ^ 2 ) ;
effektiv råhet = sqrt ( roughness1 ^ 2 + roughness2 ^ 2 ) katalog < . br > 4
Hitta mikrohårdhet av var och en av de två ytorna . Du kan antingen hitta denna information i referensmaterial , eller göra en mikrohårdhetsmätning, följa instruktionerna för mikrohårdhet verktyget .
5
in fjädrar mellan klämmorna och en sida av blocken . Mät skillnaden mellan utgångslängden och den komprimerade längden av fjädrarna. Beräkna kontakttrycket mellan de två blocken. Den kraft som är lika med antalet fjädrar gånger längden förändring av fjädrarna , gånger den fjäderkonstant :
kraft = antal x förändring i längd x fjäderkonstant ; och kraften dividerat med kontaktytan är kontakttrycket .
6
Beräkna kontaktmotstånd . Kontakt konduktans ges av
konduktans = 1,25 x km x (genomsnittlig asperity /effektiv grovhet ) x ( kontakttryck /mikrohårdhet ) . Det är konduktansen per område , så multiplicera det med kontaktytan för att få ledningsförmågan . Kontaktresistansen är 1/contact konduktans . Addera