Phylsique du contact électrique
MODELISATION DE CONTACTS ELECTRIQUES
Cette physique fortement non linéaire est difficilement abordable sans l’aide d’une approche multiphysique. Les nombreux phénomènes imbriqués deviennent ainsi exploitables et compréhensibles. La modélisation numérique du point de contact électrique s’avère indispensable pour comprendre puis agir.
Nous abordons tous types de contacts électriques de puissance, de commande, RF : permanents, brasés, rivetés, sertis, boulonnés sur bus bars, clinchés, à déplacement de matière, glissants, à ouverture rapide, à lames, télécommandés, au travers de vias sur PCB etc …
Modélisation de contacts électriques (tous types de géométries de contacts : géométrie sphère/plan, plan/plan, et autres)
Détermination des courbes de flexion, analyse de fatigue, chute de tension (voltage drop) au niveau du contact, effet joule, densité de courant, changement d’état des matériaux, déformation plastique et élastique sur la zone de contact, résistivité surfacique, pénétration de contact, élévation de température (échauffement du contact), derating, forces et pression de contact, frottement tangentiel et normal, forces de Laplace, modes propres du contact, comportement aux accélérations, aux vibrations , aux chocs…
« Comprendre, c’est agir »
Strictions discoïdes
Modèle ohmique
Plusieurs modélisations sont possibles, dont la représentation discoïde des strictions. Les îlots sont constitués de disques de conduction par lesquels transite l’intégralité de la densité de courant sous forme « linéaire »
Strictions discoïdes
Ilots de contacts
Striction « balistique »
Modèle de Fermi
D’autres modèles sont envisageables, plus proche de la réalité microscopique, comme le modèle intermédiaire ou le modèle balistique de Fermi.
Résistances de film
Pollution à l’interface
Selon l’épaisseur de la couche de film « isolante » trouvée sur la surface de contact, le film peut se comporter alors de deux façons différentes. Il suit selon le cas la loi de Schottky ou il peut conduire par « effet tunnel ».
Intermétalliques IMC
Loi de diffusion
Nos modèles de contact, peuvent le cas échéant considérer la loi de diffusion à prendre en considération dans le comportement intermétallique entre la couche de protection superficielle protégeant le contact de la corrosion et le substrat assurant les caractéristiques mécaniques comportementales du contact.
Distributions
Densité de courant.
Le courant circulant sous forme de densité est à l’origine de nombreux phénomènes dont l’échauffement thermique des contacts susceptible d’endommager les revêtements des matériaux et de modifier les caractéristiques intrinsèques du substrat, par perte d’élasticité, fluage, relaxation…
Courbes de derating
Effet Joule
L’effet Joule est la résultante d’une densité de courant au travers un élément de conduction résistif, sous l’effet d’une temperature environnante.
Echauffements
Loi d’ohm locale
En cours de rédactions
Voltage drop
Résistance de contact
La résistance de contact est la résultante d’un réseau d’équipotentialités autour du contact, à l’origine d’un champ électrique au travers d’un matériau à conduction résistive.
Tension de contact
Effet thermoélectriques
Rédaction en cours.
Force de contact
Pression de contact
La force de contact est l’un des paramètres essentiels pour établir une résistance de contact suffisante. Cette force est garantie par la géométrie-même du substrat et du choix des matériaux utilisés.
Comportement de la matière
Fluage, élasticité, relaxation
Les modèles que nous proposons sont paramétrables, pour définir avec exactitude le comportement de la matière du contact électrique .
Lignes de transmission
Effet de peau et pertes résistives
Rédaction en cours
Modèle complexe du contact
Composition résistive, inductive, capacitive
Rédaction en cours
Usure par abrasion
Endommagement des revêtements
Rédaction en cours
Fretting
Fretting et fretting corrosion
Rédaction en cours
Tenue diélectrique
Claquage diélectrique
Fuite de courant
Rédaction en cours
Isolement
Résistance d’isolement
Rédaction en cours.
Distributions
Densité de courant
Le courant circulant sous forme de densité est à l’origine de nombreux phénomènes dont l’échauffement thermique des contacts susceptible d’endommager les revêtements des matériaux et de modifier les caractéristiques intrinsèques du substrat, par perte d’élasticité, fluage, relaxation…
Usure par abrasion
Endommagement des revêtements
Croissance intermétallique et pelling
Arc électrique
Endommagement des revêtements
Fusion du point de contact électrique
Fusion du point de contact électrique
Endommagement des revêtements
Fusion du point de contact électrique
Rédaction en cours