Elektrische connectoren in voertuigen worden tijdens gebruik blootgesteld aan voortdurende mechanische spanning. Externe trillingen stimuleren de beweging van de aangesloten kabels, wat leidt tot microbewegingen van de contactpartners. Deze hebben een grote invloed op de slijtage en daarmee op de betrouwbaarheid van de connectoren op lange termijn. Factoren zoals de uitlijning van de connector, de kabelgeleiding en de lijnstabilisatie spelen een cruciale rol bij de spanningsintensiteit.

Een laboratoriumtest van elke mogelijke parametercombinatie zou echter extreem tijdrovend en kostbaar zijn. Daarom is een simulatieomgeving ontwikkeld die de relatieve bewegingen van de contactpartners in connectoren onder trillingen in kaart brengt. De modelvalidatie wordt uitgevoerd door middel van gerichte experimenten met een hogesnelheidscamera en een laserafstandssensor. Aanvullende tests op slijtage en corrosie maken het mogelijk om de levensduur van elektrische contacten onder reële omstandigheden te schatten.

Uit de resultaten blijkt dat verschillende soorten microbewegingen in het contact kunnen leiden tot verschillende mate van slijtage en in sommige gevallen zelfs tot oppervlaktevermoeidheid en daaropvolgende delaminatie van de beschermlaag. Zowel ernstige slijtage als delaminatie kunnen uiteindelijk leiden tot connectorfalen als gevolg van wrijvingscorrosie.

Met deze simulatieomgeving is een virtuele evaluatie van het structurele ontwerp van connectorkabelsystemen mogelijk met betrekking tot de hierboven genoemde parameters. Het zorgt ervoor dat kritische typen en amplitudes van bewegingen al in de ontwerpfase worden vermeden. Hierdoor kan het een belangrijke bijdrage leveren aan het versnellen van ontwikkelingsprocessen en het voorkomen van ontwerpfouten in verbindingskabelsystemen.

De lezing van prof. dr.-ing. Jian Song van de Hogeschool Ostwestfalen-Lippe op 28 januari 2025, als onderdeel van de trendvooruitblik , biedt een gedetailleerd inzicht in deze simulatiemethode en de toepassing ervan bij de ontwikkeling van elektrische systemen in voertuigen.

Meer informatie over de Hogeschool Ostwestfalen-Lippe is te vinden op: https://www.th-owl.de/