有限元仿真及在电连接技术中的应用
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有限元起源于20世纪40年代,随着计算机的迅速发展与普及,得到了广泛应用,目前已成为产品设计不可或缺的仿真工具。有限元方法从数学的角度是一种数值计算方法,它通过结构离散化突破了理论对结构、参数的规则限制,从而可近似地无限逼近工程应用的真值,突破了传统设计理论近似加实验修正的方法,大大提高了设计的准确性和效率。

电连接器功能、结构简单,而其两大特征却给设计工程师带来无尽烦恼:种类、规格繁多,可靠性要求极高。前者是因为要匹配各种各样的设备、系统;后者是由于使用量大,单一连接器千分之一的故障率累积起来也会明显降低系统的可靠性。

上述两大特征使人们对设计规范和精确设计提出了需求:能够反映基本要求、普遍要求的连接器设计程序(不是软件)。其意义是减少重复工作、避免低级错误,即满足客户需求、提高工作效率。而精确设计亦即针对性设计,离不开强有力的计算工具,这就是有限元方法。

目前,有限元软件功能十分强大,也越来越人性化(便于使用)。但说到底它只是一种工具。再好的工具如果不能正确使用,也难以得到理想的、正确的结果,甚至会导致意料之外的损失。现今社会,中青年工程师大多具备良好的计算机基础,学习和掌握有限元软件的使用方法并非难事,然而这仅仅是有限元设计的入门基础,是远远不够的。在工程中用好有限元,需要了解有限元的基本原理,透彻分析工程需求、要解决的问题以及涉及的相关理论,在此基础上建立有限元计算模型。这个过程需要磨练和积累,也决定了使用者水平的提升空间。

电连接技术是涉及多学科的交叉或边缘科学,其有限元应用涉及结构力学、电磁场、热学、材料学及非线性等多个方面。本书内容丰富,涵盖了电连接器及相关工程问题的有限元应用,阐述了相关的理论基础,使用了大量的工程案例,反映了作者多年从事电连接科研、教学与实践的心得和成果积累。

目前,我国电连接器行业还比较年轻但发展迅速,大量的从业人员对于连接器设计还有许多需要学习和提高的地方。本书弥补了此方面书籍的匮乏,对连接器设计工程师掌握连接器有限元设计、解决工程问题和提高设计水平有很大帮助。

许良军