原文传递
ABS作用下的车辆盘式制动器动态摩擦热耦合分析
| 论文题名： | ABS作用下的车辆盘式制动器动态摩擦热耦合分析 |
| 关键词： | 防抱死刹车系统;有限元分析;车辆盘式制动器;动态摩擦;热耦合分析 |
| 摘要： | 制动器制动过程中,制动盘与制动片接触表面上的压力和温度变化对材料的机械性能以及制动器的制动效果具有较大的影响。在ABS作用下,对具有不同的初始速度车辆,施加不同的制动载荷,将会表现出不同的制动特性。本文针对制动器工作载荷的不同形式对制动器的热—应力耦合进行了研究。本文基于摩擦生热原理,分析了车辆制动器在制动过程中的热生成原理,并结合有限元方法给出了热—应力耦合的求解方法,考虑到材料与温度的非线性关系,建立了接近实际的有限元分析模型,基于该模型,采用直接耦合方法,对制动过程中的动态热—应力耦合场进行了分析,探讨了弹性模量对制动温升和接触应力的影响。为了对理论模型进行评价选择不同硬度的制动片和制动盘匹配进行实例验证,具体结论如下: 1、在制动过程中,制动盘的摩擦表面将经历一个最高的温度。如果制动时间为1秒时,则由分析得出最高温度发生在大约进入制动时间的0.31s。在制动过程中,接触应力峰值从盘的端部向中部转移,并呈现为波动形式。当ABS起作用时,制动盘和制动片的温度幅值比较低,热机械耦合效果不明显。 2、当制动压力较小时,可只考虑制动盘本身的机械性能对制动的影响;当制动压力较大时,由此产生的温升也较大,此时需考虑温度与力学性能耦合作用对制动的影响。 3、材料的弹性模量对制动过程中的温升影响显著。对于制动盘,弹性模量越大,制动盘温升值越大;设计时应使用弹性模量小的制动片来降低制动器的温升。4、通过实验对所建立的分析模型进行了验证,验证了制动过程材料硬度对制动盘温升的影响,得出制动片硬度比较大的制动盘的温升增长变快,而且硬度增长到一定的程度其温度升增长明显。 |
| 作者： | 张迎迎 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 张一兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
