高壓大型車用盤式制動(dòng)器熱摩擦磨損機(jī)理研究.pdf

1、盤式制動(dòng)器的制動(dòng)過程伴隨著強(qiáng)烈的“熱-應(yīng)力-磨損”耦合現(xiàn)象，制動(dòng)盤溫度高、波動(dòng)程度大，摩擦片磨損快且不均勻的問題，已經(jīng)成為制約盤式制動(dòng)器使用壽命的主要因素，因此，開展高壓大型車用盤式制動(dòng)器熱摩擦磨損機(jī)理研究，對(duì)提高汽車制動(dòng)安全性，有效提升制動(dòng)性能具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文針對(duì)24.5吋灰鑄鐵制動(dòng)盤和樹脂基復(fù)合材料摩擦片所組成的摩擦副，采用試驗(yàn)研究、理論分析和數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的方式，對(duì)其在1.2MPa氣壓下的熱摩擦磨損機(jī)理進(jìn)行研究。

2、主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　?。?）通過制動(dòng)盤與摩擦片在室溫至800℃的拉壓試驗(yàn)、熱物性參數(shù)試驗(yàn)，建立制動(dòng)盤與摩擦片的本構(gòu)模型和熱機(jī)耦合有限元分析模型。綜合利用解析法和CFD技術(shù)，確定摩擦片、制動(dòng)盤和空氣之間的對(duì)流換熱系數(shù)，并結(jié)合溫度場(chǎng)試驗(yàn)，探討制動(dòng)盤與摩擦片在緊急制動(dòng)工況和連續(xù)制動(dòng)工況下溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)和接觸壓力的變化規(guī)律，證明溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)之間存在強(qiáng)耦合關(guān)系。
　　（2）以樹脂基復(fù)合摩擦材料為對(duì)象，進(jìn)行銷盤式摩擦磨損試驗(yàn)，

3、研究摩擦系數(shù)、磨損率隨溫度的變化關(guān)系，建立合理的摩擦磨損模型。通過分析試驗(yàn)過程中摩擦力矩、磨損體積、磨損深度和接觸壓力的變化規(guī)律，得出磨損半徑越大，磨損深度越大的結(jié)論。提出磨損深度不均勻度 hNU和接觸壓力不均勻度 piNU的概念，采用正交試驗(yàn)極差分析法，研究不同制動(dòng)工況下壓力分布對(duì)磨損深度的影響，得出當(dāng)壓力中心處于摩擦材料試樣下半部分中心時(shí)，hNU和 piNU最小，摩擦磨損性能最好的結(jié)論。
　　（3）編寫用戶子程序UMESHMO