Zuverlässigkeitsbestimmung von Steckverbindern
Besonders für sicherheitsrelevante Systeme ist die Zuverlässigkeit von Steckverbindern das entscheidende Kriterium bei der Auswahl des eingesetzten Steckverbindertyps. Dementspre-chend ist eine valide Zuverlässigkeitsbestimmung von enormer Bedeutung. In dieser Arbeit wird daher ein Modell weiterentwickelt, mit welchem die explizite Bestimmung von Zuverläs-sigkeitskennwerten für Steckverbinder aus beschleunigten Lebensdauerprüfungen ermöglicht wird. Grundlage bildet dafür ein aus vorangegangenen Untersuchungen hervorgegangenes Be-schleunigungsmodell, welches Temperaturwechsel- und zusätzlich Vibrationsbelastungen be-rücksichtigt.
Zur Anwendung des Modells werden einige wissenschaftliche Fragestellungen formuliert und anschließend betrachtet. Dazu zählt zum einen die mathematische Beschreibung der Belastun-gen und zum anderen die Wirkung ebendieser auf die Ausfallrate von Steckverbindern. Hierbei werden für den Temperaturwechsel die Temperaturdifferenz, die Temperaturwechselfrequenz und die Dauer der Temperaturwechselprüfungen betrachtet. Für die Vibrationsprüfungen wer-den wiederum die Schwingungsart und die Schwingungsrichtung, ergo die Einbaulage der Steckverbinder untersucht. Im Rahmen dessen wird ebenso eine Äquivalenz der Schwingungs-arten Gleitsinus und Rauschen anhand des Effektivwerts (RMS) der Schwingungsprofile über-prüft. Darüber hinaus wird die Validität des RMS als Belastungsgröße für die Schärfe eines Schwingungsprofils analysiert. Im Zusammenhang der Prüfungen der Untersuchungen der Schwingungsrichtung in den Vibrationsprüfungen wird des Weiteren der Einfluss der Einzel-leiterdichtung auf die Vibrationsfestigkeit der Steckverbinder untersucht.
Especially for safety-relevant systems, the reliability of connectors is crucial when selecting the type of connector to be used. Accordingly, a valid determination of reliability is of major im-portance. In this work, a model for the explicit determination of the reliability for connectors through accelerated life testing is enhanced. The basis for this is an acceleration model derived from previous studies, which considers thermal cycling and, additionally, vibrational loads.
To apply the model, several scientific questions are defined and subsequently examined. On the one hand, this includes the mathematical specification of the stresses, and on the other hand, their effect on the failure rate of connectors. For thermal cycling, factors such as temperature difference, temperature cycling frequency, and the duration of the thermal cycling tests are considered. For the vibration tests, the type and direction of vibration, i.e., the orientation of the connectors, are investigated. As part of this, an equivalence between the vibration types sine sweep and random vibration is investigated based on the root mean square (RMS) of the vibra-tion profiles. Similarly, the validity of the RMS is analysed as a measure of the sharpness of a vibration profile. The influence of the single wire seal on the vibration resistance of the con-nectors is also investigated in connection with the tests of the vibration direction in the vibration tests.