偏航制动摩擦片热力耦合计算及失效原因分析

目的结合摩擦片的失效原因,分析偏航制动摩擦片的接触面受力情况。方法利用有限元法建立制动盘和制动器摩擦片的热力耦合接触模型,设置摩擦片和制动盘的参数和材料性能,研究不同压力、滑动速度、摩擦系数和环境温度下的制动器摩擦片应力和温度的分布情况。结果得到了偏航压力、滑动速度、摩擦系数、环境温度对制动器摩擦片接触面的等效米塞斯应力和温度分布曲线,摩擦片两侧区域属于等效应力和温度分布的交变集中区,但靠近边缘,等效应力和温度值略微减小。适当减小压力,增大滑动速度,减小摩擦系数,有助于减小摩擦片接触面的等效米塞斯应力分布,温度对摩擦片接触面的等效米塞斯应力分布基本无影响。得到了摩擦片接触面等效米塞斯应力和温度场与接触面位置的高斯分布曲线方程。通过将制动器摩擦片磨损失效照片和文中计算数据进行对比,验证了有限元分析的正确性。结论通过合理选择偏航压力、滑动速度、摩擦系数,可以有效地缓解偏航制动器摩擦片的等效应力和温度分布的交变集中区,进而达到延长摩擦片使用寿命的目的。     

基于SOPC技术的汽车制动性能检测平台

介绍了SOPC技术的原理,阐述了应用SOPC技术实现汽车制动性能检测的过程。该检测平台系统用于对两轮拖滞力、两轮最大制动力、两轮最大制动力之和、制动平衡和两轮制动协调时间等参数进行检测。本文介绍了整个系统的组成及其工作原理,给出了基于SOPC技术的软硬件设计和实现方法。实际应用和实验结果表明：将S0PC技术引入汽车制动性能检测中,不但可以降低制造成本,而且提高检验系统的性能。     

沟槽表面特征对制动过程制动盘温度场和应力场影响的研究

针对制动盘表面温升严重、磨损剧烈等问题,建立沟槽表面制动盘制动过程模型并进行热机耦合有限元分析,研究沟槽的角度、宽度、密度对制动盘温度场和应力场的影响。结果表明:沟槽结构可以储存空气,加快制动盘与外界的换热,具有散热性,并且减小了表面直接接触摩擦的面积,从而导致了沟槽型表面制动盘比光滑表面制动盘温度低和等效应力小;沟槽角度、宽度对制动盘表面温度和等效应力影响明显,其中沟槽角度为45°、宽为4 mm的沟槽型表面制动盘温度和等效应力值最小;沟槽密度对制动盘表面温度和等效应力影响不明显。     

碳陶曲面盘式制动器的制动效能和瞬态温度场分析

盘式制动器在制动过程中涉及到接触应力场、摩擦温度场以及盘体转动角速度和能量等的急剧变化。对列车制动器进行曲面构型设计,并改进制动器结构使它适用于碳陶摩擦材料。基于直接热力耦合的有限元方法,对比平面和曲面两种制动器结构的仿真结果,得到二者在相同工况下的温度场分布、接触应力分布以及角速度和能量的时间历程曲线。结果表明：曲面盘式制动器的制动效率明显高于平面制动器,但其温度场和接触应力分布状态不是十分理想。     

回转缓冲阀在起重机液压系统中的应用研究

针对起重机在吊重回转制动时出现压力冲击大,引起重物左右摆动、停止耗时长的问题,利用AMESim软件建立回转制动系统的简化模型,进行问题分析,并对系统中的回转缓冲阀进行参数优化,对比优化前后的回转制动缓冲效果。仿真和实测结果表明:合理设计回转缓冲阀的技术参数,才能有效降低液压系统的压力冲击,提高起重机作业效率。     

考虑摩擦升温的铁路列车制动摩擦块高温磨损机制演变∗

铁路列车制动摩擦块的高温磨损对列车制动安全影响显著,现有对于制动摩擦块高温磨损的研究一般通过环境温度控制来模拟制动界面高温条件,而在摩擦生热条件下对制动摩擦块高温磨损机理及演变规律的研究较少。在多模式制动性能试验台上进行摩擦拖曳制动试验,利用显微特征观测仪器、界面几何特征测量设备等,对制动摩擦块的高温磨损机理和演变进行分析探讨。结果表明,在摩擦生热条件下,当制动界面温度从室温上升至460℃时,摩擦块的主要磨损机制依次为磨粒磨损、氧化磨损和黏着磨损。当磨损机制以磨粒磨损为主时,摩擦块表面的缺陷数量多但尺寸小,摩擦因数与常温下接近;当氧化磨损占主导时,形成的氧化膜会提高耐磨性,摩擦块表面损伤较轻。此时,界面接触状态较好,摩擦因数较高,制动性能有所提高;当高温导致摩擦块材料发生软化和塑性流动时,摩擦块接触平台尺寸较大且极为平整,软化的材料充当润滑剂使摩擦因数下降、制动性能降低。同时,塑性流动会造成材料延展性能耗尽和表面材料撕裂,摩擦块表面严重的局部损伤导致接触界面状态较差,磨损机制以黏着磨损为主。在更接近于真实制动工况的条件下进行研究,揭示了摩擦升温过程中铁路列车制动摩擦块高温磨损机制的演变...     

刹车片内部缺陷检测装置的设计

针对刹车片内部缺陷检测困难问题,根据刹车片通常出现的内部缺陷形式,对检测装置的整体结构进行了设计。整体包括刹车片的输送、检测、分类三部分,用柔性链板作为输送部分的传送带,检测部分中电极贴片感应刹车片位置,电磁铁释放小锤完成敲击动作,麦克风收集声音进行处理检测,控制筛选机构中的电机,将良好、缺陷的刹车片导入不同的滑道分拣出来。该装置中各部分分工明确、相互配合,实现刹车片从输送到分拣的自动化控制,可实现刹车片内部缺陷检,根据数据验证检测效率有较大提高。     

压力机中组合式离合制动器的正确选用

介绍离合制动器的工作原理及其如何计算机械压力机所需的离合扭矩和制动扭矩.通过对机械压力机离合扭矩和制动扭矩的计算及其对离合制动器离合扭矩和制动扭矩校核,来准确的选择组合式离合制动器的参数及型号.     

汽车刹车盘性能综述

刹车盘做为保安件,为了有效起到制动作用,要求有优良的导热性、耐磨性、抗热疲劳性及小的刹车鸣叫。A型石墨数量越多,铸铁的导热性越好。铸铁的导热能力是温度的反比例函数。耐磨性不仅与基体的强度硬度有关,还与外界因素有关。材料的导热性能好,强度和硬度高,则抗裂能力强。可以通过合金化,提高熔炼工艺以及恰当的孕育,获得高性能的刹车盘。     

闸片材料参数与制动盘温度关系

闸片材料参数不仅关系到摩擦副的摩擦磨损性能,也是影响制动盘温度分布的一个重要因素。采用ADINA软件,建立列车制动盘和闸片的三维热机耦合有限元模型,在制动速度100 km/h、压力0.538 MPa和惯量23 kg·m2条件下,研究闸片材料热膨胀系数、弹性模量、热传导系数对制动盘温度和接触压力的影响。结果表明:当闸片热膨胀系数从0.5×10-5 K-1增大到2.5×10-5 K-1时,制动盘峰值温度升高8.4%,最大接触压力增大47%,闸片热膨胀系数的增大加剧接触压力分布不均匀程度而使制动盘温度变化明显;弹性模量增大9倍,接触压力的分布对弹性模量不敏感,弹性模量对盘面温度影响不明显。闸片热传导系数增大7倍,制动盘峰值温度下降4.3%,热传导系数增大,加快热量的扩散速度使制动盘峰值温度降低,该研究结论可为高速列车闸片材料的开发提供参考。     

直驱式数控转台双面刹车机构的力学特性分析

为了解决直驱式数控转台零件加工时台面固定的问题,提出了一种直驱式转台的双面刹车机构。结合刹车机构的结构,利用微分的方法计算出机构的刹车力矩。为了进一步分析机构中的关键零部件刹车盘,应用有限元分析软件Ansys Workbench对刹车机构进行接触应力分析,以获取关键零件刹车盘的变形量及应力值,其最大等效应力为77.447 MPa,远小于刹车盘材料的许用应力,表明刹车盘的强度满足设计要求。通过模态分析获取其前6阶的固有频率和振型,表明刹车盘在激振频率为689.68、864.65、881.25、893.63 Hz时刹车盘会产生共振,应在零件加工时尽量避免这些频率以保证加工精度。最后实测刹车力矩并与计算值对比,力矩吻合度为93%,并对比设计所需刹车力矩,计算出安全系数为1.437,刹车力矩满足设计要求,验证了刹车机构的合理性和工作的可靠性。     

牵引-制动型液力变矩器与机械制动器联合制动控制系统研究

基于对牵引-制动型液力变矩器的动力学特性分析，对牵引一制动型液力变矩器和机械制动器的联合制动特性进行了仿真分析，建立了以联合制动为中心的整车制动模糊控制系统仿真模块，提高了车辆的制动稳定性，实现了机械制动器和牵引一制动型液力变矩器的协同工作，对牵引-制动型液力变矩器和机械制动器的匹配有指导意义。     

圆盘型磁流变制动器的理论设计与探讨

磁流变液是一种新型智能材料,其屈服强度在外加磁场作用下可以在毫秒量级内发生变化,利用磁流变液剪切应力可以进行动力的传递。本文在理论上探讨了盘式磁流变液制动器的制动机理,并探讨了制动器设计中应注意的若干技术问题,导出了设计计算公式,为盘式磁流变制动器的设计奠定了理论基础。     

用于CRH3的SiC/6061铝合金共连续复合材料制动盘在紧急制动过程中考虑气流冷却情况下的热分析(英文)

使用SiC网络陶瓷骨架增强的6061铝合金复合材料(SiCn/Al)制动盘可以减少高速列车的质量。采用有限元(FE)和计算流体动力学(CFD)方法计算在300km/h速度下实施紧急制动过程中考虑气流冷却条件下SiCn/Al制动盘的热和应力。分析制动器总成及其界面的设计特点时考虑了传导、对流和辐射这三种传热的模式。结果表明,具有较高对流系数的气流冷却不仅降低制动中的最高温度,也降低了温度梯度,因为气流加速了制动盘上较热部分的热量散失。有效的气流冷却可以减少制动盘上热斑的形成和盘体的热变形。有无考虑气流冷却时,实施紧急制动后,制动盘最高温度分别为461℃和359℃。有无考虑气流冷却时,制动盘的等效压力可分别达到269和164MPa。然而,在实施紧急制动时,制动盘表面的最大应力可能超过材料的屈服强度,这可能导致在不带冷却时制动盘的塑性损伤累积。模拟结果与实验结果相一致。     

凝固模拟参数设置合理性的检验方法研究及应用

凝固模拟软件作为一种有效的铸造工艺设计和优化工具,在全球的铸造行业中得到了广泛的应用。本研究以真空调压铸造成型工艺为背景,重点研究了凝固模拟参数设置合理性的检验方法。并在该方法的指导下,借助ProCAST模拟软件,对铝基复合材料制动盘的成型过程进行模拟。通过模拟结果和铸件的检测结果相比较,证明了该验证方法的可行性。     

Effects of cooling rate on vermicular graphite percentage in a brake drum produced by onestep cored wire injection

In this research, a vermicular graphite cast iron brake drum was produced by cored wire injection in a one-step method. Silica sand and low-density alumina-silicate ceramic were used as molding materials in order to investigate the effect of cooling rate on percentage of vermicular graphite and mechanical properties of the brake drum casting. Several thermocouples were inserted into the casting in the desired positions to measure the temperature change. By means of one-step cored wire injection, the two residual concentrations of Mg and RE were effectively controlled in the ranges of 0.013%-0.017% and 0.019%-0.025%, respectively, which are crucial for the production of vermicular graphite cast iron and the formation of vermicular graphite. In addition, the cooling rate had a significant effect on the vermicular graphite percentage. In the case of the silica mold brake drum casting, there was an obvious difference in the cooling rate with the wall change, leading to a change in vermicular graphite percentage from 70.8% to 90%. In the low-density alumina-silicate ceramic mold casting, no obvious change in temperature was detected by the thermocouples and the percentage of the vermicular graphite was stable at 85%. Therefore, the vermicular graphite cast iron brake drum with a better combination of mechanical properties could be obtained.     

一种制动杠杆螺栓用不锈钢热变形行为及锻造工艺

为研究一种制动杠杆螺栓用不锈钢材料的热变形行为及锻造工艺,利用热模拟试验机对材料进行了高温压缩试验,得到了该材料的真应力-真应变曲线和显微组织。将高温压缩试验得到的数据导入有限元模拟软件Deform-3D中,对制动杠杆螺栓的成形过程进行了数值模拟,分析了成形过程中的载荷-行程曲线、等效应力场分布等,最后根据优化得到的工艺参数设计了相应模具,并做了工艺试验,工艺试验得到的制动杠杆螺栓锻件充填饱满、尺寸符合要求、锻造流线分布合理,且锻件经过机加工后,没有发现锻造缺陷,符合使用要求。该研究对此类零件的生产具有一定的指导意义。     

用国产高速棒材输送系统实现一火成材

较详细地介绍了国产化的高速棒材输送系统,包括夹送辊,制动器及落料槽的结构及工作原理。应用该系统可解决在小型轧机用连铸坯一火成材改造中,因终轧速度提高而出现的棒材制动不下来和冷床拨料周期来不及的技术难题。而且改造周期短,投资少,也为新建小型轧机缩短厂房。降低投资创造了条件。     

Synthesis of high grade octahedron diamond through epitaxial growth

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｄｉａｍｏｎｄｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄａｔｉｓｏｓｔａｔｉｃａｌｌｙｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗｉｔｈｔｈｅａｃｔｉｏｎｏｆｃａｔａｌｙｓｔｂｅｌｏｎｇｓｔｏｔｈｅｃｕｂｉｃｃｒｙｓｔａｌｓｙｓｔｅｍ,ｗｈｉｌｅｔｈｅｒｅａｒｅｓｅｖｅｒａｌｋｉｎｄｓｏｆｃｒｙｓｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｃｏｍｍｏｎｓｙｎｔｈｅｔｉｃｄｉａｍｏｎｄ,ｓｕｃｈａｓｃｕｂｉｃ,ｏｃｔａｈｅｄｒｏｎ,ｃｕｂｉｃｏｃｔａｈｅｄｒｏｎａｎｄｉｒｒ…     

输送带断裂制动液压系统优化设计

针对输送带定节流缓冲制动平稳性差问题,对传统输送带断裂制动液压系统进行优化,提出一种变节流缓冲制动输送带的液压系统。利用AMESim搭建优化后的输送带断裂制动液压系统仿真模型,仿真分析优化系统的平稳制动特性,分析了不同输送带制动初速度和制动总质量对输送带制动位移、制动速度、制动位移-制动力的影响规律。研究结果表明：提高输送带制动初速度或增加制动总质量,输送带制动位移不变,维持在1.0 m以内;制动速度和制动总质量对输送带制动特性的影响规律一致;提高制动初速度或增加制动总质量,液压缸制动力保持恒定值的制动位移区间延长。