闸片沟槽织构对盘式制动尖叫的影响

为研究制动闸片沟槽织构对盘式制动系统制动尖叫的影响,基于摩擦自激振动理论,建立盘式制动系统普通闸片和沟槽闸片有限元模型,采用复特征值分析法研究该盘式制动系统的摩擦自激振动特性。利用该有限元模型开展沟槽的宽度和深度的参数化分析,获得其对制动尖叫的影响规律。结果表明：制动闸片与制动盘间的摩擦自激振动是导致制动尖叫发生的主要原因,沟槽型闸片对抑制制动尖叫具有明显效果;当闸片沟槽深度在5~20 mm区间内,盘式制动系统的稳定性随沟槽深度的增大而呈现逐渐降低的趋势,表明沟槽深度越小,发生摩擦自激振动的可能性越小;在沟槽宽度5~20 mm范围内,随沟槽宽度的增大,盘式制动系统的稳定性先增大后降低,在沟槽宽度为10 mm时,系统发生制动噪声的可能达到最大。     

不同摩擦衬片结构下盘式制动器瞬态热机耦合特性研究

文中采用Abaqus/Explicit显式积分算法对某车型通风盘式制动器进行热机耦合特性研究,探讨该制动器在制动过程中的温度分布特性和动力学行为。在此基础上,该研究设计出3种不同结构的摩擦衬片,通过和原始的摩擦衬片仿真结果进行对比分析,探讨不同摩擦衬片结构对制动器热机耦合特性的影响。结果表明,制动过程中摩擦衬片的温度分布处于动态变化的过程,热机耦合作用会对系统的振动特性产生影响。通过开沟或者倒角处理后的摩擦衬片能够有效降低界面温度,改善热弹性变形,减弱系统振动强度。而当对摩擦衬片同时进行开沟槽和倒角处理后,它能在降低界面温度的同时使得界面温度分布更加均匀,进一步减弱摩擦衬片热弹性变形,并且抑制制动器的高频振动。研究结果为改善制动器的温度分布和减振降噪设计提供理论依据。     

拖曳与启停制动模式下盘式制动器热-机耦合特性研究

建立起盘式制动器三维热-机耦合有限元模型,分析在拖曳制动和启停制动两种模式下制动器的热-耦合特性和摩擦振动特性,并探讨了在启停制动模式下,不同的减速行为对热-机耦合和振动特性的影响。结果表明:制动器在热-机耦合作用下,制动盘两侧摩擦片的热变形形式完全不同,导致两侧摩擦片的温度分布差异显著,活塞侧的摩擦片表面温度大于钳指侧摩擦片温度,这种温度差异也表现在制动盘两侧的盘面温度上;随着摩擦界面温度升高,制动系统的振动强度逐渐降低,但由于温度差异导致制动盘两侧的热变形程度不同,因此制动器活塞侧的振动强度大于钳指侧的振动强度;制动盘的减速行为对系统的热-机耦合特性和摩擦振动特性影响显著,在快速制动模式下制动器与外界热交换效应显著,界面温度较低,但是振动强度较大;慢速制动和分步制动模式下,界面温度迅速升高,但是由于摩擦过程较为缓慢,系统振动强度较低;尤其是分步制动的情况下,在某一阶段的振动强度有可能非常微弱。以上研究结果对认识制动系统的温度分布特性和改善制动器振动噪声问题具有一定指导意义。     

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.     

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。     

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.     

矿用自卸车盘式制动器热固耦合研究

为了深入研究矿用自卸车盘式制动器热—结构耦合特性,通过分析制动压力、制动初速度、盘/片摩擦因数以及等效转动惯量等对盘式制动器性能起主要影响参数,采用正交试验原理,形成GA-BP网络训练样本,提出了将遗传算法与传统BP神经网络相结合的GA-BP网络模型引入盘式制动器热-结构耦合有限元预测模型中。研究结果表明:对于温度与应力时间历程结果,训练结果总体变化趋势与有限元仿真结果基本相同,但在个别工况曲线中,局部曲线特征存在一定差异;针对特定工况,GA-BP网络基本预测出了温度时间历程的主要特征,应力时间历程预测效果数据极值等主要信息与有限元结果则基本一致;训练的网络具有较高的逼近性能和较好的预测性能,预测与仿真最大误差仅为8%,计算精度较高。     

盘式制动器尖叫声起因

在制动器噪音研究领域已被工程师们和科学家们普遍公认,盘式制动器的尖叫声起因于因摩擦力导致自激振动造成不稳定性,自激系统当时发生振荡,达到极限周波.Papp等在2002年基于一个十分简单的模型阐述了摩擦力实际工作(即尖叫声的激励)的先决条件.本文作者为激励机理起因的研究采用-多自由度系统,用观测的衬片上的平均摩擦力功率和典型稳定分析相比较,基于这些理论研究开发了一测量技术探测抑制尖叫声的参量的范围(例如,对制动压力和相当的尖叫频率).     

盘式制动器摩擦副热力场应力场耦合分析

盘式制动器以制动平稳、制动感良好等优点在汽车上得到广泛应用。其摩擦副温度、应力等多场耦合是设计和选材的重要参考。根据其结构特点和工作性能,以摩擦副的多场耦合为分析对象,建立其三维分析的有限元模型,采用非线性相关理论和分析方法,对制动器的工作过程进行模拟分析。分析结果可知制动器摩擦副的多场分布规律,在制动器的轴、径等两个方向上,温度场存在着明显的温度变化,与之对应的也有非常大的热应力。采用制动器实验进行模型验证,实测温度变化曲线与温度仿真曲线变化趋势一致,证明所建立的制动器仿真模型及分析结果的准确性与可靠性,为同类研究提供参考。     

转向节特性对盘式制动器尖叫影响的研究

考虑到目前关于盘式制动器尖叫噪声的仿真研究通常忽略了转向节的影响,建立包含转向节部件的盘式制动器有限元模型,利用复特征值分析法对该制动器的振动尖叫特性进行预测分析,重点探讨了转向节的特性对制动尖叫行为的影响.结果表明增大摩擦因数会增强制动系统产生尖叫的倾向和强度,转向节对制动系统不同部件之间的耦合具有重要影响,其模态将...     

盘式制动器热-结构耦合的数值建模与分析

在充分考虑移动热源且速度可变效应影响、盘与片摩擦界面间热流耦合的基础上,根据制动盘与摩擦片的实际几何尺哌寸,建立一个紧急制动工况下三维瞬态热-结构耦合的计算模型,运用大型有限元软件ANSYS中的非线性有限元多物理场方法,数值模拟盘式制动器的制动过程.揭示制动过程中制动盘瞬态温度场/应力场的分布规律,发现二者之间存在着耦合关系,二者随制动时间明显地呈现周期性变化,这些周期波动是由移动热源产生的热流冲击和对流换热影响的交替作用所引起的,且其变化周期随制动时间的延长而增大.并初步探讨制动盘产生径向裂纹的原因.     

汽车盘式制动器的结构及其制动性能评价分析

为了提高汽车制动性能,以汽车盘式制动器为研究对象,阐述了其结构及工作原理,并对汽车制动性影响因素进行了分析,以期为相关研究提供参考。     

提升机盘式制动器制动时制动部件载荷应力分布规律的研究

为了对提升机盘式制动器各个部件的结构设计提供依据,通过有限元仿真技术对制动部件的受载状况及其受力应力分布规律进行研究。针对制动部件的应力分布云图,全面掌握盘式制动器整体部件的结构受力状况,为各个部件的结构优化设计和研发方向提供数据支撑。     

通风筋结构对盘式制动器颤振尖叫行为影响的仿真分析

针对现有的采用复特征值分析法研究制动盘结构变化对制动器颤振尖叫行为的影响,对比了复特征值分析法和瞬时动态分析法在计算盘式制动器颤振尖叫行为上的差异性,验证了瞬时动态分析法在求解制动器颤振尖叫问题上的实用性和可靠性。后基于瞬时动态分析法,研究了3种不同通风筋结构的制动盘在低速状态下对制动器稳定性的影响。研究发现,具有通风筋的制动盘在钳指侧能够有效降低制动器振动强度,尤其是具有螺旋形通风筋的制动盘,其在改善钳指侧振动强度方面效果突出。活塞侧由于约束较多且结构复杂,因此通风筋结构的制动盘在活塞侧并没有体现出明显的改善振动的效果。通过对摩擦过程中钳指侧和活塞侧制动片接触应力进行分析,很好地验证和解释了上述特征。以上结果也进一步证明了瞬时动态分析法结果的有效性及复特征值分析法结果的局限性。     

盘式制动器的制动热计算与仿真

盘式制动器是带式输送机上常用的制动部件,因其有质量体积小、制动力矩大、散热条件好等诸多优点,在带式输送机的制动中应用较为普遍。阐述了盘式制动器的结构特点和工作原理,分析了盘式制动器在制动过程中制动热产生和传导的理论计算,建立了盘式制动器热-机耦合的有限元分析模型,并在有限元分析软件ADINA环境下进行了制动过程的模拟和仿真,揭示了制动热的分布情况与变化规律,从而为盘式制动器的设计和改进提供理论依据。     

基于有限元的矿井盘式制动器的制动盘温度分布分析

矿井盘式制动器在制动过程中温度分布对制动效率影响明显,通过有限元仿真方法重点分析了制动盘的径向、周向与轴向温度曲线特征,研究结果表明:进入盘闸制动阶段后,摩擦副表面将会受到外部的压应力作用,导致接触表面形成热应力。受盘闸的结构特点与摩擦副的材料性能影响,制动盘的表面将会形成明显的温度梯度,导致局部应力显著增加,使盘闸的制动性能减弱。随着制动过程到达末期时,接触面将处于一个相对稳定的温升状态,同时非接触区的温度将一直呈现上升趋势。本研究成果对提高制动器的工作效率具有重要的理论价值。     

工程车辆盘式制动器孔盘结构对散热影响分析

孔盘结构很好的解决了盘式制动器涉水时水膜的不利影响,而被普通公路车辆采用。工程车辆不存在涉水情况,分析孔盘结构对其温度场及应力场影响。基于三维瞬态温度场热传导方程,建立温度场传热方程,并搭建有限元模型;对比分析紧急制动工况下,两种形式制动器温度场、应力场分布;搭建试验台,对分析结果进行验证。结果可知:,制动初速度越小,温升最高时刻点越靠后;温度场和应力场的耦合会使制动盘产生更大的热应力使制动盘疲劳强度降低,寿命缩短,整个制动系统的制动效能下降;打孔对于制动盘的温度场、热应力场产生不利影响,会降低制动效能;因此,由于工程车辆盘式制动器的安装特点,不宜采用此种孔盘结构制动器形式。     

盘式制动器摩擦特性及制动尖叫测试与分析

针对汽车制动时制动副间摩擦产生的制动尖叫问题,笔者搭建了汽车盘式制动器制动噪声实验台架,对制动尖叫进行了实验研究。测试了制动尖叫产生时的制动盘转速、制动压力、制动扭矩参数及噪声信号,并研究了一定初始转速下,制动盘和制动衬块之间摩擦系数随制动压力、制动副表面温度、转速及时间的变化关系。使用时域和频域方法分别对制动尖叫的声压信号进行分析,获得了其信号特征和频谱成分。本研究工作有助于理解和揭示汽车盘式制动器制动尖叫的产生机理。     

进口非标主机用盘式制动器主体结构优化的数学模型

针对起重运输机械等行业进口主机所用标准的不同,提出了为其配置盘式制动器的主体结构优化。根据使用时的一般状况,分析了制动器工作时的力学和热力学特性,建立了以制动时间和外形尺寸最小为目标的结构优化的软件设计进行了简单描述。