矿车盘式制动器热－结构耦合分析

研究矿车盘式制动器耦合场的分布规律。采用温度场与应力场直接耦合方法,根据矿车制动摩擦副的实际尺寸及热传导的原理,建立摩擦副三维瞬态热-结构耦合的有限元模型,对制动器在紧急制动工况下进行数值模拟。结果表明,耦合场下制动盘温度场、应力场都呈现带状分布,温度与应力的最大值出现在摩擦盘与摩擦片接触挤压处,且应力最大值的出现稍滞后于温度最大值,这说明了二者之间具有耦合特性; 摩擦副径向、轴向具有较大的温度分布梯度,因此会产生较大的热应力,对制动器摩擦副材料造成热冲击和热疲劳,严重时可能会导致制动盘出现裂纹。     

盘式制动器摩擦磨损热动力学研究进展

摩擦磨损热动力学是制动器失效分析和设计的重要理论依据,对选择摩擦副材料也有指导作用．因此从分析摩擦热对制动器摩擦副的影响着手,总结了盘式制动器摩擦磨损热动力学的数学、物理模型,并对制动摩擦表面温度场和应力场的计算方法进行分析比较,评述了盘式制动器摩擦磨损热动力学的研究进展,并对今后主要研究工作进行了展望．     

基于ANSYS Workbench的盘式制动器热-机耦合分析

为进一步研究盘式制动器在制动过程中的行为,在建立盘式制动器热-机耦合简化计算模型的基础上,考虑温度变化对材料物理性能和摩擦因数的影响,运用ANSYS Workbench模拟分析不同制动初速度与不同制动压力下制动盘的热-机耦合特性,并从制动盘径向、周向、轴向等维度对其温度场与应力场进行了研究。结果表明：盘式制动器在紧急制动过程中,温度和应力的最大值与制动初速度和制动压力成正相关;制动初速度和制动压力对制动盘温度场和应力场有较大的影响,其中制动压力对制动盘温度和应力最大值的影响比制动初速度更加明显;制动盘温度与等效应力在圆周上都呈环带状分布,二者具有一致性,制动盘达到温度最大值早于达到应力最大值,二者之间具有耦合特性;制动盘温度在径向和轴向上存在较大的温度梯度,从而引起较大的应力变化。研究结果为探索制动盘温度场、应力场分布规律和制动盘在不同工作状态下的热-机耦合特性提供了参考。     

盘式制动器瞬态温度场与摩擦因数分析

根据盘式制动器的实际几何尺寸,考虑热源的移动与变速度的影响,建立紧急制动工况下三维瞬态非循环对称有限元模型,分析紧急制动过程中制动盘瞬态温度场的分布。结合摩擦因数随温度变化特性,分析制动过程中摩擦因数变化情况。分析结果表明:制动开始时,制动盘温度迅速升高,达到最高温度265.58℃后,又缓慢下降。高温区集中在摩擦面表层,且在轴向和径向上温度梯度较大,而在周向上的温度梯度相对较小;紧急制动过程中,摩擦因数变化相对稳定,没有出现明显的热衰退。     

基于不同摩擦副配对的盘式制动器粘滑特性研究

基于不同摩擦配对副,探讨了盘式制动器粘滑振动的特点,并对配对副硬度对粘滑振动的影响进行了研究.结果表明:摩擦副配对对粘滑振动有较大影响,摩擦因数越高,波动越大,则产生粘滑振动的趋势越大,相应的振动幅值也越大;硬度高的摩擦副配对,摩擦因数较大,在运动过程中摩擦因数的波动也大,特别是在临近停车的低速情况下,具有产生粘滑振动的趋势.此外,高硬度的配对副发生粘滑的临界速度小于硬度低的配副.     

盘式制动器热应力场仿真分析

利用ANSYS建立了盘式制动器热应力三维有限元分析模型,探讨其在摩擦副作用下热应力分布的特点和规律,为盘式制动器的性能优化提供参考。     

盘式制动器热力耦合分析的研究进展

制动器摩擦副的温度/应力场耦合分析计算是制动器设计的重要内容和选择摩擦副材料的重要理论依据.首先对实心盘式制动器和通风盘式制动器做了一定的比较,然后在广泛查阅文献的基础上详述了实心盘式制动器和通风盘式制动器热力耦合分析的研究现状,最后对盘式制动器热力耦合在今后的研究中的问题做了综述.     

单锥环同步器摩擦副热结构耦合特性分析

为了研究工况参数和结构参数对单锥环同步器摩擦副温度场和应力场的影响规律,结合同步器实际结构和工作条件,运用Abaqus软件建立摩擦副热-结构的有限元分析模型,采用直接耦合法及控制变量法对单锥环同步器换挡过程中的温度场和应力场进行分析。研究结果表明,单锥环同步器摩擦副的转速差、滑摩时间及接合正压力的增加都使其温度升高和应力增大,其中,增大正压力对其影响尤为显著;初始温度降低不改变同步换挡过程的温升量,但同步环应力显著下降。摩擦锥面锥角减小使温度和应力减小,而同步环内径减小使相同条件下的温度和应力增大。摩擦副温度沿轴向和径向呈递减趋势,沿周向呈均匀分布。     

基于接触摩擦模型汽车盘式制动器场分布分析

汽车制动器制动过程中温度场、应力场等相互耦合,对系统的可靠性具有重要影响。针对应广泛的盘式制动器开展研究,根据制动原理,对影响会制动的关键参数进行分析,并根据车型参数进行验证。采用接触摩擦模型,对制动器的盘、片的热力耦合特性进行分析,建立数学模型,并采用ABAQUS建立仿真模型。选取紧急制动工况,设置制动初速度,获取各种特性参数场的分布规律,并对热力耦合特性进行分析;搭建盘式制动器性能分析台架,选取相同的紧急制动参数,获取整个制动规程中温度变化规律。结果可知：制动盘片接触的过程为非均匀接触,峰值压力为27.47MPa,最高接触应力为123.2MPa,均满足材料强度的使用要求;试验测试结果最高温度为562℃,出现在整个制动过程的结束前0.9s;仿真与试验测试温度变化趋势一致,且误差小于5%,表明摩擦接触模型分析结果是可靠的,为此类研究提供参考。     

盘式制动器周期性制动时非稳态温度场的计算与分析

针对盘式制动器周期性的工作状况，从传热学的基本理论出发，应用有限单元法建立盘式制动器非稳态温度场的理论计算模型及编制了相应的计算程序。以１２５型摩托车用制动器为例，对其在周期性制动过程中的非稳态温度场进行了计算和分析，得到的有关结论可供盘式制动器的设计者和使用者参考。     

摩擦块形状对制动盘摩擦温度及热应力分布的影响

列车制动产生的摩擦热在制动盘表面的分布与闸片结构密切相关,并影响到制动盘的耐热疲劳程度.基于实际应用的圆形、六边形、三角形3种形状摩擦块的制动闸片,利用有限元分析软件ABAQUS,模拟制动时制动盘的温度及热应力分布情况.结果显示:制动盘摩擦表面温度及热应力呈环形带状分布,沿周向变化不明显,在径向上分布的均匀程度差异较大;其变化程度与摩擦块形状和位置有关,摩擦块为圆形时,盘面的温差和热应力最小,摩擦块为三角形时,盘面的温差和热应力最大;摩擦块的位置分布影响到摩擦副接触弧长度,接触弧长度增加,对应的摩擦环带温度升高;各环带对应的接触弧长度偏差越小,制动盘温度越低,分布也越均匀.     

盘式制动器的温度场及应力场分析

随着我国经济水平的提高,汽车工业逐步发达,车辆的保有量不断增加,造成交通事故的频频发生,因此汽车的安全性越来越受到人们的重视。汽车制动器由温度产生的疲劳破坏是事故频发的诱因之一。通过有限元软件Abaqus对模拟结果分析得到制动器制动过程中温度及应力分布规律,最后通过改变有限元模型及边界条件并进行对比分析得到制动盘温度的升高是产生高热应力的最主要因素且制动盘尺寸对热应力分布有着重要影响,这也为制动器结构的设计和改进及摩擦片材料的选取及研制提供了参考和理论依据。     

盘形制动系统的摩擦振动分析

分析盘形制动系统的颤振现象,对盘形制动系统建立了单自由度的动力学模型。通过解析法研究了闸片的颤振现象。结果表明,当制动盘速度较大时,平衡点是渐进稳定的;当制动盘速度减小,发生失稳现象,系统最终出现纯滑动极限环或者粘滑极限环的现象。     

制动器摩擦副温度场的解析计算

以盘式制动器为例,通过对制动副温度场模型的进一步简化,提出了较之有限元法更为快捷准确的解析计算方法,其计算结果与实测值十分吻合.     

基于ABAQUS的刹车盘热应力分析

提出了热应力问题中的物理方程以及热应力问题求解的虚功原理。应用ABAQUS动力学显式热应力耦合分析时机动车刹车盘进行热应力仿真,得出刹车盘受到热应力较大影响的结论。得出了相应的仿真结果,对刹车系统的设计具有参考价值。     

风力发电机主轴制动器摩擦副温度场分析

基于有限元软件ANSYS建立某大型风电主轴制动器的三维有限元模型,运用参数化语言APDL进行编程,实现热载荷的循环施加,并对正常工况和紧急工况下制动盘温度场进行数值计算。结果表明,制动盘温度分布不均匀,摩擦区域温度呈现锯齿状波动,从而产生热冲击;制动盘表面摩擦区域各处温度最高点约处于制动过程的3/5段,紧急工况温度大大高于正常工况;制动结束后摩擦热向非摩擦区移动,摩擦区轴向温度趋于一致,而非摩擦区轴向上内部温度大于表面温度。     

汽车高速盘制动的摩擦温度场及热应力分析

应用有限元软件ABAQUS分析刹车盘随摩擦时间、摩擦速度的温度变化情况及在转速最大时Mises 应力分布。得出如下结论：当低速时刹车盘的散热比较好,升温幅度与时间成线性关系;随着速度的增加在摩擦中心出现一条高温环形窄带,并且在条带附近区与高温区的温差也随速度随之增加;在高温区的Mises 应力最小,说明弹性模量也随温度增加在变小,分析结论为新型复合材料研究提供理论依据。     

基于有限元法的制动鼓的耦合分析

建立了某中型车前轮制动鼓的三种有限元模型。利用大型通用有限元分析软件ANSYS研究了在机械载荷与温度栽荷作用下的热结构耦合问题。通过对制动鼓模型的热分析、结构分析和热应力耦合分析说明了加筋方式对制动鼓的温度分布、变形及热应力的影响。     

汽车制动器制动热应力及温度场分析

以热分析理论为基础,建立了汽车盘式制动器"热-固"耦合模型。在此基础上,模拟分析了循环制动工况下,制动盘的瞬态温度场分布及热应力结果,提出了制动盘的优化改进方向。