客车盘式制动器温度场仿真分析

以某客车配套制动器为研究对象,首先应用Catia软件建立相应的制动盘三维模型,然后用HyperMesh软件对制动盘进行网格划分,最后用Abaqus软件对其进行热结构直接耦合分析。讨论了热流密度和对流散热系数的计算方法,比较了单次和多次连续制动的温度场云图,分析了不同工况下制动盘摩擦表面最高温度的变化规律。结果表明:单次制动时,制动盘的温度在轴向有一个较大的梯度变化,周向上分布均匀,最高温度达258.6℃;多次连续制动后,摩擦表面温度场周向差异逐渐减小,制动盘温度场的分布逐渐趋于轴对称分布;制动过程中,制动盘的最高温度随客车载重和初速度的增加而增加。研究结果可为制动盘的工况选择、制动盘破坏预防等提供参考。     

盘式制动器摩擦温度场的数值模拟

采用COMSOL Multiphysics模拟盘式制动器制动过程的三维瞬态温度场,研究了制动盘和摩擦片的温度分布情况以及它们的热物性参数对摩擦副温度场的影响。结果表明:盘式制动器在制动过程中的高温时刻,高温处在沿盘转动方向与摩擦片滑出的区域;制动盘表面温度从高温度区域沿制动盘转动方向递减,摩擦片表面温度沿盘转动反方向递减;制动盘和摩擦片的径向温度最大值出现在摩擦区域的中部位置,而外径和内径处温度较低,轴向方向都由摩擦面表层向内层方向递减;增大制动盘或摩擦片的某一热物性参数均可降低摩擦副表面最大温度值,但制动盘相对摩擦片,其导热系数、比热容和密度对摩擦副温度值的影响要大得多,研究内容可为制动器的结构设计及材料的选择提供参考。     

基于ANSYS汽车盘式制动器温度场和热应力数值模拟

基于ANSYS建立了某汽车盘式制动器三维实体模型,分析了不同制动工况下盘式制动器的温度场和热应力,还分析了离心力与压应力和摩擦切应力分别作用下的应力分布.结果表明：热应力远大于其他应力的作用,这在分析盘式制动器失效时起着主导作用.运用循环迭代法进行温度场模拟,分析显示摩擦区温度是震荡上升、存在明显的尾迹且其显著大于非摩擦区温度.采用间接耦合法将温度场结果作为应力场载荷分析的热应力,结果显示：热应力呈现交变应力状态且幅值较大,摩擦区周向应力明显大于径向应力,制动盘凸台连接处应力很大.     

高速动车组制动盘瞬态温度场及热应力场分析

应用三维设计软件pro/e建立了符合300 km/h高速动车组实际尺寸的制动盘模型,通过pro/e与ANSYS之间的接口将模型导入ANSYS软件平台,建立了紧急制动工况下高速动车组制动盘的热-结构耦合计算模型.并充分考虑了制动盘材料参数随温度变化的影响以及制动盘与闸片之间的热流耦合的影响,应用ANSYS软件强大的非线性多物理场处理功能,得出了制动盘温度场和应力场的分布规律.制动盘在t=66 s时达到最高温度815℃,t=90 s时达到最大应力760 MPa.     

基于ANSYS的汽车制动盘温度场仿真分析

以热分析理论为基础,使用有限元软件ANSYS建立乘用车普遍使用的通风式制动盘模型。在此基础上,模拟分析了紧急制动和持续制动工况下制动盘的瞬态温度场分布,得到了制动盘外部及其内部散热筋板的温度场、温度变化分布以及内外温度梯度的变化,为制动器的设计提供了较好的理论基础,也为判断制动器是否失效提供了依据。     

风电主轴制动器制动盘的应力分析

利用ANSYS软件建立了风电主轴制动器制动盘三维实体模型,分析了紧急制动工况下其机械应力场和热应力场。结果表明:制动盘机械应力场和热应力场均呈对称分布。其中,制动盘机械应力最大值出现在最外层螺栓孔处,为39.79 MPa;热应力场中,最大热应力值发生在制动时间7.89 s时,位于摩擦区域内侧与非摩擦区交界处,达到289 MPa;两者均小于材料的屈服极限345 MPa,且热应力最大值远大于机械应力最大值,由此可知热应力是引起制动盘失效的主要因素。更多还原     

制动鼓热-结构耦合特性分析

以领从蹄鼓式制动器为结构基础,设计一种搭载楔式张开机构与冲焊蹄的楔式制动器.基于三维造型软件完成了楔式制动器的建模并导入至ANSYS中,建立楔式制动器热-结构直接耦合场分析模型,分别对匀速持续制动工况和紧急制动工况进行分析,得到匀速制动工况以及紧急制动工况时的制动鼓温度场分布云图和等效应力场分布云图.     

铝基城轨列车制动盘热—机耦合性能研究

用于城市轨道交通的铝基制动盘系统的热性能,通过瞬态热分析,研究制动盘在初始速度下的温度场.结果表明,在恶劣条件下,制动盘的温度仍能很好地运行.然后,利用完全热力耦合的方法,研究了制动盘在不同载荷条件下的温度和应力场以及磨损条件.最后,通过温度分布和应力分布,为制动盘的设计和优化提供理论支持.     

热结构耦合状态下盘式制动器材料参数对耦合场的影响

对不同材料参数下盘式制动器热应力与结构应力的耦合场进行仿真分析,得出了各组不同材料参数对应的制动器制动过程的温度场云图和耦合应力云图.对比发现:增大制动盘的弹性模量会导致制动温升减小、应力集中现象加重、制动盘的刚度变大、制动器各阶固有频率升高、低频稳定性增强;增大导热系数,能让制动温升减小、应力集中现象减弱,对制动器的...     

考虑热变形影响的盘式制动器制动抖动分析

为了提高制动器动力学模型对制动抖动的预测精度,建立了一个部件之间的接触形式以及模型的位移输入更贴合实际情况的制动器动力学模型.首先,使用有限元软件建立通风盘式制动器的有限元模型,采用热-结构耦合法仿真计算制动过程中由于摩擦生热造成的制动盘厚度变化量;然后,考虑制动盘与制动块之间采用面对面的接触方式建立八自由度制动系统动...     

Contact surface temperature model for disc brake in braking

应用局部热流和整体热流的概念,将接触表面的温升划分为名义表面温升和局部温升,从而建立了摩擦制动器接触表面的温度计算模型。建立模型中考虑了制动盘的有限尺寸和摩擦产生的摩擦热在制动过程中沿制动盘同一摩擦半径重复的实际情况,使该模型更接近于实际制动工况。     

摩擦制动器接触表面温度计算模型

应用局部热流和整体热流的概念,将接触表面的温升划分为名义表面温升和局部温升,从而建立了摩擦制动器接触表面的温度计算模型．建立模型中考虑了制动盘的有限尺寸和摩擦产生的摩擦热在制动过程中沿制动盘同一摩擦半径重复的实际情况,使该模型更接近于实际制动工况．     

湿式换档离合器热特性仿真

针对综合传动装置中的湿武换档离合器,模拟了换档过程中对偶钢片和摩擦片的温度场和应力场瞬态变化特性.考虑了边界条件、摩擦接触、热机耦合和盘面油槽等因素,应用ABAQUS6.7建立了湿式换档离合器摩擦副的三维有限元模型.揭示了换档过程中摩擦副温度场及应力场分布规律.温度和应力在环状接触面中部数值较大,两侧处较小.对偶钢片上...     

温度分布对制动摩擦片性能的影响

制动器是影响车辆行驶安全、可靠、舒适的关键部件。模拟实际刹车工况,利用有限元分析方法,对影响摩擦片制动性能的关键因素－摩擦温度场进行研究,并结合摩擦片热影响层的差热－失重(TGA－DTA)分析,探讨了摩擦温度分布对摩擦片材料性能的影响。这为制动器的摩擦性能控制及机理研究提供了理论依据。     

湿式多片离合器摩擦副温度场和应力场的仿真研究

以某型湿式多片离合器摩擦副(包括摩擦片和对偶钢片)为研究对象,根据摩擦片和对偶钢片的实际几何尺寸建立了摩擦副的三维几何模型,并运用ABAQUS软件分析了摩擦片和对偶钢片的温度场、热应力场、热应变的分布情况.本文研究结果对找出摩擦副的热失效原因以及摩擦副的优化设计具有指导意义.     

波形刃铣刀片温度场和应力场的耦合分析

为研究波形刃铣刀片在铣削过程中温度场和应力场的耦合状况,探求刀片的失效机理,依据金属切削理论、铣削温度试验及铣削力试验,建立了温度场和应力场有限元分析的边界条件.采用有限元分析软件ANSYS进行了温度场和应力场的有限元分析,并且进行了这两种物理场的耦合分析,得出了耦合状况下铣刀片等效应力的分布规律和受力变形情况,为铣刀片的三维槽型开发和优化设计打下了基础.     

极端工况静压支承润滑状态的微间隙油膜形貌表征

极端工况条件下静压支承运行过程中的极易发生摩擦学失效且润滑状态极难获得,为解决此技术难题,设计一种新型油垫可倾式静压支承结构,形成静动压混合推力轴承,提出利用微间隙油膜形貌来表征静压支承润滑状态的想法。针对新型双矩形腔油垫可倾式静压支承,建立温升和功耗、热固耦合变形、流固耦合变形及油膜形状等数学模型。分析极端工况下微间隙油膜温度场和油膜压力场分布特征,求得摩擦副热力耦合变形,获取三维油膜形貌,判断静压支承润滑状态。搭建油膜厚度测量装置,获得油膜厚度状态,验证理论分析和数值模拟所获得的油膜形貌的正确性。结果表明：极端工况下该结构润滑效果大大改善,轻载高速时热变形起主导作用,油膜厚度差异较大。低速重载时力变形占主导地位,油膜较平滑。油腔外侧封油边交角处变形最大,此处油膜最薄,易发生摩擦学失效。     

盘式制动器摩擦温升的解析计算

在对盘式制动器摩擦热实验研究基础上，对制动副温度场模型进一步简化，指出了快捷准确的摩擦温升的解析计算方法，其结果与用有限元法计算和实验测试值十分吻合。     

复杂服役环境下高压阀门疲劳可靠性数值分析

高压阀门因长期处于高温、高压工况下,同时还需承受温度场、流场和压力场等多个物理场的耦合作用,故在使用较短的时间后就可能因产生裂纹、泄漏、疲劳破坏等而失效。为了提高高压阀的抗疲劳可靠性,基于疲劳累积损伤理论,运用名义应力法得到耦合作用下阀门的疲劳寿命,并借助于ANSYS仿真软件对其进行模拟,得到了阀门在高温高压环境下稳定工作的温度场和应力场的分布规律。仿真结果表明:阀门工作过程中,受到损伤最大的区域为其入口和出口靠近锥阀槽内的转角处,可采取对该部位进行热喷涂以减少结构突变、增大过渡圆角以使结构强度分布均匀、选择更合适的材料等措施进行改善,从而提高阀门的可靠性。     

盘式制动器摩擦温升的解析计算

在对盘式制动器摩擦热实验研究基础上，对制动副温度场模型进一步简化，指出了快捷准确的摩擦温升的解析计算方法，其结果与用有限元法计算和实验测试值十分吻合。