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基于热力耦合的湿式制动器温度场的温升机理及关键技术研究
| 论文题名： | 基于热力耦合的湿式制动器温度场的温升机理及关键技术研究 |
| 关键词： | 湿式制动器;温度场;耦合理论;模拟仿真;有限元软件 |
| 摘要： | 在整车设计中，汽车的安全性越来越被重视，制动系统是影响汽车安全性的核心部件，制动系统性能的好坏直接影响到车辆制动安全性。湿式多盘制动器作为一种新型的制动器，国内外研究人员从不同角度对其进行研究。本课题来源于企业，以全封闭湿式多盘制动器为研究对象，综合运用有限元分析、数值模拟等方法对其制动过程中的温度场变化规律进行分析研究，并对由温度场衍生出来的热点问题进行深入研究。主要研究内容如下: (1)湿式多盘制动器温升机理理论研究 通过热传导方程和热弹性方程的建立，两者耦合理论的进行分析研究，基于傅立叶导热定律和能量守恒定律以及对流换热理论，建立湿式多片制动器的数学模型以及车辆特定运行状态时的汽车动力学模型。构建湿式多片制动器的温度模拟分析模型所需的热流密度边界条件。结合湿式多片制动器的工作条件和实际情况，在理论分析的基础上构建湿式多片制动器的有限元温度场和热性能分析计算模型。解决湿式多盘制动器在温升机理领域的建模及仿真等主要关键技术问题。 (2)湿式多盘制动器特定制动条件下温度场分布模式研究 根据实际尺寸建立湿式制动器摩擦副三维模型，采用设定的制动工况进行分析研究，运用有限元软件MSC.Patran对湿式制动器摩擦片和钢盘进行热分析，得出制动过程中摩擦片和钢片温度分布图。对摩擦盘和钢盘温升特点进行分析，对同一时刻摩擦盘和钢盘不同部位温度梯度进行分析，对比分析了同一时刻摩擦盘和钢盘的温度差别，分析不同时刻的热流流动模式。总结摩擦制动过程中摩擦盘和钢盘温度场变化规律。对湿式制动器整体进行分析，分析不同位置摩擦副温度升特点和基本规律。对比分析仿真结果与理论计算结果。 (3)湿式多盘制动器温度场衍生热点关键技术问题研究。 针对湿式制动器中摩擦热点的迁移现象，对摩擦热点迁移机理进行了探究，分析了摩擦热点的迁移模式，建立了热点迁移的数学模型，根据所建立的热点迁移数学模型研究热点迁移规律。通过所建立的数学模型进行数值分析和仿真测试，从两方面分析了摩擦副滑动速度V、波长L、接触压力增长率b与迁移速度、热点数之间的对应关系。提出了缓解热点问题的相应的措施。 |
| 作者： | 李彬 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 殷时蓉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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