貨車鼓式制動(dòng)器內(nèi)壁溫度反演研究與應(yīng)用.pdf

1、近年來(lái)，隨著載重貨車向著“高速”、“重載”的趨勢(shì)發(fā)展，車輛對(duì)制動(dòng)性能的要求也越來(lái)越高。本文從鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及工作原理出發(fā)，探討了鼓式制動(dòng)器制動(dòng)性能指標(biāo)，通過(guò)計(jì)算貨車制動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的摩擦力矩，摩擦襯片摩擦系數(shù)與制動(dòng)器溫度的關(guān)系，分析了摩擦襯片磨損量、摩擦力矩、制動(dòng)器溫升等三個(gè)方面對(duì)制動(dòng)安全帶來(lái)的影響。
　　制動(dòng)器溫升對(duì)車輛的制動(dòng)性能有著顯著影響，特別是當(dāng)車輛在長(zhǎng)大下坡路段行駛時(shí)，駕駛員對(duì)車輛制動(dòng)器工作溫度的掌握顯得尤為必要。目前，

2、測(cè)量鼓式制動(dòng)器內(nèi)部溫度的傳統(tǒng)手段通常是在制動(dòng)器內(nèi)部安裝熱電偶，該測(cè)量方法存在一定的弊端，如因測(cè)量環(huán)境惡劣而導(dǎo)致熱電偶易損壞、不能完全反映制動(dòng)器的溫度分布情況、成本較高等，不利于推廣應(yīng)用。因此，本文提出了基于傳熱學(xué)反問(wèn)題的鼓式制動(dòng)器內(nèi)壁溫度辨識(shí)方法:根據(jù)較易獲得的制動(dòng)鼓外表面溫度信息，通過(guò)傳熱學(xué)反問(wèn)題理論，即可反演得到制動(dòng)鼓內(nèi)壁溫度。該方法避免了傳統(tǒng)測(cè)量方法的缺點(diǎn)，且該方法得到的反演結(jié)果能夠比較全面地反映制動(dòng)鼓溫度的分布情況。
　　

3、根據(jù)傳熱學(xué)反問(wèn)題的求解原理，本文將整個(gè)過(guò)程分成制動(dòng)鼓溫度場(chǎng)正問(wèn)題求解和反問(wèn)題求解兩個(gè)部分。在對(duì)制動(dòng)鼓溫度場(chǎng)正問(wèn)題進(jìn)行求解時(shí)，本文以EQ1141G載貨汽車后輪鼓式制動(dòng)器為研究對(duì)象，利用ABAQUS有限元仿真軟件，在一定假設(shè)條件下，對(duì)制動(dòng)鼓模型進(jìn)行合理簡(jiǎn)化，建立了制動(dòng)鼓三維有限元仿真模型，通過(guò)輸入相應(yīng)的材料參數(shù)、邊界條件，并對(duì)制動(dòng)鼓模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分、有限元求解等步驟，參照《貨車、客車制動(dòng)器臺(tái)架試驗(yàn)方法GBT12780-1999》的相關(guān)規(guī)定，

4、對(duì)制動(dòng)鼓熱衰退進(jìn)行了仿真模擬，獲得了重復(fù)制動(dòng)工況下的制動(dòng)鼓瞬態(tài)溫度場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)鼓式制動(dòng)器在制動(dòng)過(guò)程中的溫度場(chǎng)仿真模擬。
　　在反問(wèn)題求解過(guò)程中，通過(guò)最優(yōu)化理論建立了制動(dòng)鼓內(nèi)壁溫度反演模型，該模型以制動(dòng)鼓外壁溫度為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以制動(dòng)鼓內(nèi)壁熱流分布為待反演量，以制動(dòng)鼓內(nèi)壁溫度分布作為反演模型迭代終止條件，并利用共軛梯度法給出了求解該模型的具體步驟和流程，同時(shí)，借助MATLAB平臺(tái)，建立MATLAB與ABAQUS仿真軟件的接口程序，實(shí)現(xiàn)M