盤式制動器的熱結構耦合分析及振動模態(tài)研究.pdf

1、制動系統(tǒng)是汽車上極為重要的組成部分，它直接關系到駕駛員及乘客的安全。由于盤式制動器的制動效能穩(wěn)定，結構簡便且散熱比較快，目前已經(jīng)廣泛的應用在汽車上，其制動過程中所表現(xiàn)出的熱結構耦合效應對制動器的噪聲、振動以及熱疲勞等都會產(chǎn)生影響，從而影響制動器的制動效能，因此對盤式制動器進行熱結構耦合的分析顯得十分重要。
　　 本文對某轎車盤式制動器進行了在緊急制動工況下的熱結構耦合的仿真分析，并通過Manson-Coffin公式預測了制動器在

2、此制動工況下的熱疲勞壽命，最后對制動器的模態(tài)進行了研究。主要的研究工作為如下:
　　 (1)通過某轎車盤式制動器的CAD圖紙，建立其簡化的三維模型，在熱結構耦合的理論基礎之上，計算了盤式制動器的熱邊界條件和機械邊界條件，為后續(xù)的分析提供依據(jù)。
　　 (2)應用ABAQUS軟件建立其有限元模型，模擬其在緊急制動工況下的熱結構耦合的過程，得到了制動器的溫度場、應力場及接觸壓力場的分布情況。通過仿真的結果表明，盤式制動器在緊急

3、制動工況下，其制動盤的溫度場和應力場都呈現(xiàn)非軸對稱的分布，且高溫區(qū)與高應力區(qū)都位于摩擦接觸區(qū)域內，隨著制動過程的進行，制動盤的溫度場和應力場會慢慢趨近于軸對稱的分布。對于摩擦片，其最大接觸壓力處在中間部分且為摩擦區(qū)域的入口處，而高溫則主要分布在中間部分靠近摩擦區(qū)域的出口處。
　　 (3)在熱結構耦合仿真的基礎上，確定制動盤最易出現(xiàn)裂紋的部位，利用Manson-Coffin公式對制動器在緊急制動工況下的熱疲勞壽命進行了預測。