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纤维增强盘式汽车制动器衬片摩擦磨损特性研究
| 论文题名： | 纤维增强盘式汽车制动器衬片摩擦磨损特性研究 |
| 关键词： | 纤维增强;盘式汽车制动器;衬片摩擦材料;摩擦磨损特性;有限元分析;力学性能 |
| 摘要： | 盘式汽车制动器衬片摩擦材料受摩擦制动影响，其摩擦磨损性能和力学性能不断降低，导致失效。因此提高盘式制动器衬片摩擦材料在实际工况中的使用性能，延长使用寿命对促进盘式制动器衬片摩擦材料行业的发展有着非常重要的意义。采用纤维增强的方法在提高盘式制动器衬片摩擦材料的摩擦磨损性能和力学性能方面有着明显的实际效果。 本文通过有限元仿真分析，分别从宏观和细观上对盘式汽车制动器衬片摩擦材料的摩擦制动过程进行热-力耦合分析。通过仿真分析发现，宏观上木质素纤维增强盘式汽车制动器衬片摩擦材料在摩擦制动过程中产生的最大温度和最大应力相对较低，数值分别为327.9℃和0.2885×102MPa，细观上木质素纤维在基体内呈30°排列分布时，纤维增强效果较好，与基体界面结合强度较高。 通过对不同纤维增强盘式汽车制动器衬片摩擦材料的力学性能、摩擦磨损性能研究表明：木质素纤维增强盘式汽车制动器衬片摩擦材料在试验过程中表现出优异的力学性能和摩擦磨损性能，冲击韧性为5.43 KJ/cm2，硬度为62，断裂韧性为4.84 MPa·m1/2，在不同温度下的摩擦因数稳定，磨损率低。 通过对不同纤维增强盘式汽车制动器衬片摩擦材料在350℃条件下的磨损机理研究表明：疲劳磨损是纤维增强盘式汽车制动器衬片摩擦材料的主要磨损机理，由于不同摩擦材料之间的硬度差异，木质素纤维增强和炭纤维增强盘式汽车制动器衬片摩擦材料还存在磨粒磨损。 通过对不同纤维增强盘式汽车制动器衬片摩擦材料的断面微观结构形貌研究表明：增强纤维在基体内良好的分散性有利于提高纤维与基体的界面结合强度，从而使盘式汽车制动器衬片摩擦材料在摩擦制动过程中表现出良好的摩擦磨损性能。 将有限元仿真结果与试验结果进行对比，对综合性能较优的木质素纤维增强盘式汽车制动器衬片摩擦材料的组成成分进行定性分析,为盘式汽车制动器衬片摩擦材料配方成分的改进提供了参考。 |
| 作者： | 蔡喜光 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 杨学锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 济南大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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