基于熱力耦合的濕式制動(dòng)器溫度場的溫升機(jī)理及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、在整車設(shè)計(jì)中，汽車的安全性越來越被重視，制動(dòng)系統(tǒng)是影響汽車安全性的核心部件，制動(dòng)系統(tǒng)性能的好壞直接影響到車輛制動(dòng)安全性。濕式多盤制動(dòng)器作為一種新型的制動(dòng)器，國內(nèi)外研究人員從不同角度對其進(jìn)行研究。本課題來源于企業(yè)，以全封閉濕式多盤制動(dòng)器為研究對象，綜合運(yùn)用有限元分析、數(shù)值模擬等方法對其制動(dòng)過程中的溫度場變化規(guī)律進(jìn)行分析研究，并對由溫度場衍生出來的熱點(diǎn)問題進(jìn)行深入研究。主要研究內(nèi)容如下:
　　 (1)濕式多盤制動(dòng)器溫升機(jī)理理論研究<

2、br>　　 通過熱傳導(dǎo)方程和熱彈性方程的建立，兩者耦合理論的進(jìn)行分析研究，基于傅立葉導(dǎo)熱定律和能量守恒定律以及對流換熱理論，建立濕式多片制動(dòng)器的數(shù)學(xué)模型以及車輛特定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的汽車動(dòng)力學(xué)模型。構(gòu)建濕式多片制動(dòng)器的溫度模擬分析模型所需的熱流密度邊界條件。結(jié)合濕式多片制動(dòng)器的工作條件和實(shí)際情況，在理論分析的基礎(chǔ)上構(gòu)建濕式多片制動(dòng)器的有限元溫度場和熱性能分析計(jì)算模型。解決濕式多盤制動(dòng)器在溫升機(jī)理領(lǐng)域的建模及仿真等主要關(guān)鍵技術(shù)問題。
　

3、　 (2)濕式多盤制動(dòng)器特定制動(dòng)條件下溫度場分布模式研究
　　 根據(jù)實(shí)際尺寸建立濕式制動(dòng)器摩擦副三維模型，采用設(shè)定的制動(dòng)工況進(jìn)行分析研究，運(yùn)用有限元軟件MSC.Patran對濕式制動(dòng)器摩擦片和鋼盤進(jìn)行熱分析，得出制動(dòng)過程中摩擦片和鋼片溫度分布圖。對摩擦盤和鋼盤溫升特點(diǎn)進(jìn)行分析，對同一時(shí)刻摩擦盤和鋼盤不同部位溫度梯度進(jìn)行分析，對比分析了同一時(shí)刻摩擦盤和鋼盤的溫度差別，分析不同時(shí)刻的熱流流動(dòng)模式。總結(jié)摩擦制動(dòng)過程中摩擦盤和鋼盤溫度

4、場變化規(guī)律。對濕式制動(dòng)器整體進(jìn)行分析，分析不同位置摩擦副溫度升特點(diǎn)和基本規(guī)律。對比分析仿真結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果。
　　 (3)濕式多盤制動(dòng)器溫度場衍生熱點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)問題研究。
　　 針對濕式制動(dòng)器中摩擦熱點(diǎn)的遷移現(xiàn)象，對摩擦熱點(diǎn)遷移機(jī)理進(jìn)行了探究，分析了摩擦熱點(diǎn)的遷移模式，建立了熱點(diǎn)遷移的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)所建立的熱點(diǎn)遷移數(shù)學(xué)模型研究熱點(diǎn)遷移規(guī)律。通過所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值分析和仿真測試，從兩方面分析了摩擦副滑動(dòng)速度V、波長L