制動盤結構參數(shù)對其溫度場和應力場影響研究.pdf

1、本文針對汽車盤式制動器，通過有限元分析軟件ABAQUS仿真，計算了制動盤在制動過程中溫度場和應力場分布情況。結合溫度場和應力場相互耦合理論以及熱傳遞理論，在分析時考慮了法蘭盤結構對于制動盤溫度場和應力場分布的影響，分析過程當中通過選擇制動盤表面上具有代表性位置的節(jié)點來分析制動盤表面溫度場的變化，采用積分點來分析制動過程當中應力場之間的差異。文中詳細分析了一定區(qū)間范圍內(nèi)制動盤的厚度、制動盤內(nèi)徑和制動盤外徑對于表面溫度和應力的影響，為制動盤

2、的設計提供參考。
　　通過制動過程當中溫度場和應力場耦合及制動盤熱傳導、熱對流等理論，分析了制動過程當中制動盤表面上熱量的輸入、輸出情況，并且確定了在后續(xù)有限元分析過程當中的各類邊界條件。對制動盤進行有限元方法耦合分析之后，得到溫度場和應力場的分布情況。
　　制動過程中制動盤表面形成了一條溫度明顯高于其他區(qū)域的環(huán)形高溫帶。環(huán)形高溫帶中各個區(qū)域的溫度也非對稱，靠近初始摩擦區(qū)域的區(qū)域溫度更高。制動盤表面上溫度隨時間的變化情況為：

3、整體上為先上升后下降的趨勢，局部呈現(xiàn)“鋸齒型”周期變化。對于制動盤表面上節(jié)點而言，表面上不同位置的應力曲線波動性相差較大；表面積分點上的應力曲線整體波動性較小。較之于溫度曲線，應力曲線在分析過程當中較多時間內(nèi)持續(xù)走高。對溫度場、應力場而言，直徑方向位置差異的影響明顯大于圓周方向。制動盤表面上摩擦副之間的接觸區(qū)域溫度和應力明顯高于制動盤表面上其他區(qū)域。
　　所選范圍內(nèi)的厚度和分析點上的最高溫度、最大應力之間呈現(xiàn)負相關。對于所選區(qū)間中