汽車氣壓盤式制動(dòng)器熱-結(jié)構(gòu)耦合分析.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，我國汽車保有量不斷增加，交通事故的也更容易發(fā)生，汽車安全性越來越受到人們的重視。制動(dòng)器作為制動(dòng)系統(tǒng)的核心部件，其制動(dòng)性能直接影響汽車安全。就目前市場形勢來看，盤式制動(dòng)器的應(yīng)用越來越廣泛，取代傳統(tǒng)鼓式制動(dòng)器的趨勢勢不可擋。因此對(duì)盤式制動(dòng)器的研究具有重要的意義。而對(duì)應(yīng)用于中重卡、客車和掛車等大載荷車輛的制動(dòng)力矩較大的氣壓盤式制動(dòng)器的研究，其重要性非同一般。
　　 本文在總結(jié)了盤式制動(dòng)器溫度場和應(yīng)力場的研究歷程

2、和現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以武漢元豐的某款氣壓盤式制動(dòng)器為例，推導(dǎo)盤式制動(dòng)器的三維瞬態(tài)熱傳導(dǎo)方程，根據(jù)其實(shí)際尺寸，建立物理模型并合理簡化，以此建立了制動(dòng)器有限元模型，在確定其熱流輸入邊界條件和對(duì)流換熱邊界條件之后，應(yīng)用有限元分析軟件ABAQUS進(jìn)行了制動(dòng)器緊急制動(dòng)過程熱-結(jié)構(gòu)耦合有限元模擬分析。在模擬計(jì)算過程中，考慮了摩擦副移動(dòng)熱源的作用以及制動(dòng)盤的對(duì)流換熱系數(shù)隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系，并考慮了溫度場和應(yīng)力場之間的耦合作用。得出制動(dòng)器瞬時(shí)溫度場和應(yīng)力場的

3、分布特征，采用Manson-Coffin公式對(duì)盤式制動(dòng)器的熱疲勞壽命進(jìn)行了預(yù)測，并對(duì)影響制動(dòng)盤壽命的因素進(jìn)行了分析。
　　 通過對(duì)盤式制動(dòng)器的熱-結(jié)構(gòu)耦合有限元模擬分析，研究制動(dòng)盤在移動(dòng)摩擦熱作用下，同時(shí)進(jìn)行熱傳導(dǎo)和對(duì)流換熱這一過程中的瞬態(tài)溫度場、接觸壓力場和熱應(yīng)力場的分布特征。緊急制動(dòng)情況下，溫度場呈現(xiàn)出非對(duì)稱分布，制動(dòng)盤表面周向和徑向存在較大的溫差。但是隨著制動(dòng)的進(jìn)行，制動(dòng)盤速度減小，制動(dòng)盤的溫度場逐漸接近于軸對(duì)稱分布。制動(dòng)