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原文传递重卡制动盘裂纹失效的研究

论文题名：	重卡制动盘裂纹失效的研究
关键词：	重型卡车;盘式制动器;裂纹现象;疲劳寿命
摘要：	本论文选题来自诸城市义和车桥有限公司技术攻关项目。　　随着车辆制动安全性、制动舒适性、车辆轻量化等要求的突出，汽车前桥制动器由鼓式制动器向盘式制动器转变的速度愈来愈快，采用盘式制动器的汽车前桥数量一直在增加。在车辆行驶过程中，曾出现过因制动盘裂纹扩展导致制动盘开裂的故障，给车辆制动造成极大的安全隐患，因此，开展含损伤裂纹重型卡车制动盘疲劳寿命的研究，分析裂纹参数与制动盘疲劳寿命之间的规律，并进而确定制动盘裂纹失效的判断依据，对制动盘的可靠性设计提供了一种有效的分析计算方法，防止因制动盘裂纹扩展导致制动盘开裂的故障，是公司急需解决的关键技术问题。　　本论文根据国家标准中高负荷台架试验方法的要求，以某型号重型卡车盘式制动器的制动盘作为研究对象，应用LS-DYNA软件进行了制动过程的动态分析，应用ANSYSWORKBENCH软件进行了重型卡车制动盘的疲劳强度分析。　　通过以上工作，得到了如下结论: 　　1.对于不考虑裂纹影响的由HT250均质材料制造的重型卡车制动盘，在高负荷试验状况下，其Misses应力较小，疲劳寿命大于十万次，不足以造成疲劳破坏; 　　2.制动盘的疲劳寿命与裂纹长度和深度成反比，裂纹长度越长、深度越深，则制动盘的疲劳寿命越低，反之则疲劳寿命增长。当裂纹长度或深度达到一定数值时，制动盘疲劳寿命低于许用值，在使用过程中制动盘将发生疲劳失效; 　　3.材料的力学性能对于含纵向裂纹的制动盘的疲劳寿命有重要影响，提高材料的力学性能即可提高含纵向裂纹的制动盘的疲劳寿命。所以，选用力学性能更好的灰铸铁，或者通过不同措施提高灰铸铁的力学性能，都能达到延长制动盘使用寿命的目的; 　　4.贯穿裂纹对制动盘疲劳寿命的影响很大，且外圈贯穿裂纹对疲劳寿命的影响要大于内圈贯穿裂纹对疲劳寿命的影响，当贯穿裂纹的长度大于10mm时，将会导致制动盘疲劳失效。　　本论文关于含损伤裂纹的重型卡车制动盘疲劳寿命分析研究，为制动盘的可靠性设计提供了一种有效的分析计算方法。
作者：	李秀波
专业：	材料工程
导师：	于化顺
授予学位：	硕士
授予学位单位：	山东大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文