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多工况下轿车离合器压盘温度场与应力场的规律研究
| 论文题名： | 多工况下轿车离合器压盘温度场与应力场的规律研究 |
| 关键词： | 轿车离合器;压盘;温度场;应力场;热负荷设计;失效分析 |
| 摘要： | 离合器是汽车的一个重要部件。作为离合器的主要零件之一，压盘也是使用最频繁、受力情况最为复杂的零件。在多重应力的作用下，压盘断裂的现象时有发生。随着商用车的大型化和运动型轿车的发展，汽车发动机功率不断增加，压盘的热负荷设计以及失效分析问题受到越来越多的重视。本文针对多种工况下的离合器压盘温度场与应力场的变化问题，做了以下工作: 首先，对摩擦学、传热学和热应力的相关理论进行了介绍，对其中相关数值计算方法进行了说明，简要阐述了有限元分析中摩擦学、传热学和热应力的数学计算基础，以及对耦合场分析的不同处理方法的比较和选择。 其次，通过对离合器的接合特性详细分析，引出了滑磨功的定义。然后根据摩擦学、传热学中相关理论和实际工况，对离合器的结合过程进行了相关的简化处理。在此基础上，再由汽车的功率平衡方程出发，利用汽车质量、载重量、主速比、一档速比、汽车轮胎的滚动半径已经以及发动机的外特性等基本参数进行推导，最后得到滑磨功的基本计算公式。 综合使用Pro\E，Hypermesh和MSC.Marc等软件，完成压盘三维数模的建立和简化，完成有限元分析的网格划分、材料属性定义以及载荷的加载等前处理工作，同时根据压盘实际工作状态和目前理论研究的进展，对前处理工程中不同的方法、方式进行了比较、筛选和选择，力图为压盘热—结构耦合分析的处理过程寻得一条统一的标准化流程。 最后，根据相关法律法规和实际情况，定义了ABE Test和ThermalShock两种标准起步工况、持续滑磨和连续起步两种恶劣工况，并完成了这些工况下的有限元分析。通过对有限元结果的研究，得出了多工况下压盘温度场和应力场随半径及时间的变化规律。 本文以有限元分析的方式，得出不同工况下下压盘温度场和应力场随半径及时间的变化规律，为离合器的设计提供一定的理论指导，另一方面，将离合器压盘的热—结构耦合分析过程标准化，将材料属性定义、加载方式、工况定义等方面的处理进行统一化和规范化。 |
| 作者： | 徐阳 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 高翔 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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