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原文传递汽车盘式制动器热机耦合研究

论文题名：	汽车盘式制动器热机耦合研究
关键词：	热机耦合;盘式制动器;温度分布;变形分布;端面跳动
摘要：	汽车盘式制动器制动过程是一个典型的热机耦合过程，热机耦合动力学过程会对制动器的热疲劳、振动与噪声产生重要影响，是汽车制动器重要的设计开发内容。本论文针对前期研究中发现的盘式制动器制动抖动过程中存在的热机耦合现象，利用有限单元仿真分析的方法进行发生机理与影响因素的研究。论文的主要研究内容与成果包括：第一部分阐述了论文研究的基础理论部分，包括摩擦生热理论，热传导理论，接触理论和热机耦合理论的有限元描述，建立了三维瞬态温度场传导方程，给出了热变形的有限元描述方式，并对系统的温度边界条件，结构约束边界条件做出了分析，为有限元仿真建模奠定理论基础。第二部分针对某车型前盘式制动器建立热机耦合分析动力学模型，并进行了热机耦合动力学现象的仿真分析。利用三维建模软件UG建立实际尺寸数据模型，运用有限元前处理软件Hypermesh对制动器进行六面体网格划分，并利用非线性有限元分析软件Msc.marc建立制动器热机耦合分析模型。论文对有限元仿真结果进行分析，分析制动过程制动盘的温升特性和温度分布，接触压力分布特性，制动盘翘曲现象和制动盘厚薄差及其变化。第三部分进行了模型的试验验证，并基于模型进行了制动盘几何尺寸不均特性影响分析。论文通过台架试验结果与有限元仿真结果进行对比，在相同工况下制动盘温升和翘曲量的仿真结果与试验结果有较好的吻合度，证明了该非线性热机耦合模型的有效性。还对存在初始SRO和初始DTV的非均匀制动盘进行热机耦合分析，从定性和定量两个方面分析了初始SRO和初始DTV对制动盘温度分布，接触压力分布，翘曲和厚薄差及其变化的影响。论文最后对全文进行系统总结，得到研究结论，列出了本论文的创新点，并对未来的研究工作提出建议。
作者：	司杨
专业：	车辆工程
导师：	张立军
授予学位：	硕士
授予学位单位：	同济大学汽车学院
学位年度：	2009
正文语种：	中文