鼓式制动器热-结构直接耦合有限元分析

鼓式制动器的制动过程涉及到接触应力场和摩擦生热温度场的相互耦合作用,在制动过程中,温度的变化会对结构的变形及材料属性产生影响,同时,结构的变形也会改变结构的热边界条件,进而又影响温度的变化。采用ANSYS直接耦合场方法建立鼓式制动器非线性仿真模型,考虑摩擦的影响,仿真计算一次紧急制动工况下鼓式制动器应力场、温度场以及摩擦副间接触压强分布随时间的变化情况。     

蹄-鼓式制动器热弹性耦合有限元分析

首先探讨蹄—鼓式汽车制动器的摩擦接触热弹性耦合非线性动力学问题及其分析方法,包括摩擦生热模型、多物理场中的弹性体有限元模型、接触问题模型的建立方法以及相应的数值分析方法。然后,利用有限元分析软件ADI-NA建立一种新型蹄—鼓式制动器热弹性耦合动力学分析的三维有限元模型,确定对模型求解的位移边界条件和热边界条件,设定材料物性参数、加载过程及模拟工况,探讨进行制动器热弹性耦合有限元分析的过程,通过仿真计算得到制动器工作过程中摩擦副间接触力分布、制动鼓瞬态温度场、应力场、变形场等重要信息。     

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。     

汽车鼓式制动器热结构耦合分析与仿真

鼓式制动器是决定汽车安全性的重要部件之一,由于造价便宜,制动效能高,被广泛应用在客车、重型货车上,为了能够在仿真过程中考虑应力场与温度场之间的交互作用,所以需要对鼓式制动器进行热结构耦合分析。首先运用软件CATIA建立了某轻型客车鼓式制动器三维结构模型,然后利用有限元前处理软件Hyper Mesh对鼓式制动器的制动鼓、制动蹄、摩擦片进行了网格划分,得到了有限元网格模型,最后将网格模型导入ANSYS,对零件进行热结构耦合分析,获得了紧急制动工况下制动鼓等重要零件的温度场、应力场及位移场分布云图。仿真结果表明该制动器在紧急制动工况下满足强度设计要求,且在制动过程中不会产生明显热衰退现象,说明了该鼓式制动器的设计是合理的。     

鼓式制动器的热固耦合分析

制动器是车辆的重要组成部分,制动器的热稳定性对车辆等稳定性、安全性等有很大影响。在有限元软件环境中建立鼓式制动器的有限元模型,鼓式制动器加载条件按照实际安装情况加载,同时考虑螺栓预紧力对制动鼓仿真性能的影响。分析工况分为紧急制动和德国15次连续制动两种工况。仿真分析结果表明:螺栓预紧力对鼓式制动器的仿真分析结果影响较大;紧急制动的工况下制动鼓最高温度远低于德国15次连续制下的制动鼓最高温度;温度越高引起的热应力越大;给制动器的进一步改进提供指导依据。     

基于刚柔耦合模型鼓式制动器动力仿真及热分析

为了使鼓式制动器的模拟仿真更接近于真实状态,联合运用三维CAD建模软件CATIA、有限元分析软件Hypermesh及多体动力学分析软件MSC.ADAMS,考虑将凸轮、制动底板、制动蹄及制动鼓视为刚性体,将摩擦片视为柔性体建立了鼓式制动器的刚柔耦合动力仿真模型,并基于动力仿真的结果为鼓式制动器的有限元热结构耦合分析提供实时的凸轮促动力,动力仿真得到的领、从蹄促动力关系与相关文献吻合,验证了模型的正确性,最后基于热结构耦合分析了制动鼓破坏失效的原因并提出了相应的改进措施。     

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。     

某型鼓式制动器底板有限元结构分析

针对某凸轮式鼓式制动器在使用中出现制动底板断裂问题,应用ANSYS Workbench建立了该底板有限元结构分析模型,并按制动器制动力矩为最大时的情况,对底板进行了材料非线性弹塑性有限元分析。计算表明,在与制动底板断裂断面相应部位,有多点的应力超过了底板材料的屈服极限,制动底板强度不足。依据有关计算结果,对底板薄弱部位结构进行了改进,为底板的合理设计提供了参考方案。     

鼓式制动器有限元分析方法的研究

运用通用有限元分析软件ANSYS Workbench建立了某鼓式制动器的三维几何及有限元模型。利用制动器应力测定试验方法和试验结果,采用三种不同的领从蹄上促动力的分配方式,并考虑凸轮转动和摩擦系数等不同方案,分析了制动力矩在制动过程中的变化规律,得到与试验结果相对应的仿真结果。将仿真结果与试验结果进行比较分析,研究合理的制动器应力场的有限元分析方法。在此基础上得出制动蹄与鼓之间的接触压强的分布特性及制动器各部件上的等效应力。     

盘式制动器摩擦片热-结构耦合分析

采用间接耦合法对盘式制动器摩擦片进行热-结构耦合分析,较准确的反映了整个过程中摩擦片的瞬态温度和应力变化情况.最后得到了制动过程中摩擦片受温度、制动压力、摩擦力共同作用的强度分布.为摩擦片的材料选择,尺寸设计提供了理论依据.     

有限元分析在鼓式制动器设计中的应用

采用有限元分析软件ANSYS对鼓式制动器摩擦衬片与制动鼓之间的接触应力进行了有限元仿真.在模拟制动蹄压紧制动鼓过程中采用以实际促进力加载方式,较为精确地得出了接触应力场及效能因数等有用信息,为进一步改进制动器结构设计提供了依据.     

鼓式制动器制动低频振动特性的有限元分析

采用有限元方法分析了鼓式制动器低频制动的振动特性,并进行了验证。在鼓式制动器机理分析的基础上,以一款商用车上使用的鼓式制动器为原型建立了鼓式制动器低频制动时振动的有限元模型,通过模拟计算制动过程中的瞬态响应,分析了鼓式制动器在制动过程中低频振动的特性。试验结果表明,有限元分析结果与试验结果基本一致。     

对双向自增力鼓式制动器蹄板的有限元分析

对某一国产的双向自增力鼓式制动器的蹄板进行受力分析 ,建立了力学模型 ,应用大型的机械 CAD/CAE/ CAM软件 I- DEAS对其强度进行有限元方法的计算、分析 ,求解它在工作状态下的应力情况。结果表明 ,所做的有限元分析有较高的精确度 ,且与实际情况相吻合 ,为该制动器的改进设计提供了理论基础     

制动鼓的热-结构耦合分析

以有限单元法与结构力学、热分析理论为基础,利用ANSYS对制动鼓在几种典型制动工况下进行瞬态热分析,根据制动鼓的受力情况和热分析结果对紧急制动工况下进行静态热-结构间接耦合分析。较准确地反映了制动过程中制动鼓的温度场和制动结束时应力分布情况,为制动鼓的材料选择、尺寸设计提供了一定的理论依据。     

汽车制动盘热-结构耦合仿真及寿命预测

凭借热稳定性好、制动力平稳的特点,盘式制动器已广泛运用于各式车辆。由于盘式制动器制动时为摩擦制动,其热-结构耦合特性对制动器的结构、寿命有着重要影响。使用CATIA软件建立简化的三维结构模型,并通过ABAQUS模拟制动器的制动过程,模拟了制动盘在紧急制动过程中热-结构耦合特性的情况,确定了在制动过程中制动盘最容易发生热疲劳失效区域,并通过对制动盘表面径向及同一半径处的周向节点温度及应力的变化情况对比,深入分析了制动盘的温度及应力变化特性。利用Manson-coffin公式对制动盘在紧急制动工况下热疲劳寿命进行预测。     

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。     

高精度立式磨床热-结构耦合分析

在有限元法与热应力学分析的基础上,建立了高精度立式磨床整机有限元模型,计算了磨床在加工过程中整机热特性分析的边界条件。利用有限元分析软件ANSYS Workbench对整机进行热特性分析同时对主轴系统进行热-结构耦合分析,得到整机的温度场及对加工精度有主要影响的主轴热变形。分析了影响整机温度分布与主轴热变形的因素,对整机与主轴结构提出了一些热误差补偿建议,分析结果为磨床整机及主轴系统的进一步热特性优化设计及热误差补偿提供了一定的依据。     

卧式螺旋卸料沉降离心机转鼓的有限元仿真

应用VisualNastran有限元仿真软件对转鼓在各种载荷工况下的应力应变进行了仿真分析，并调整转鼓壁厚参数来研究参数的变化对转鼓的强度和径向变形的影响。仿真结果表明：转鼓的最大应力位于靠近大端鼓底的柱形筒体的内壁上；物料离心液压引起的最大应力和最大径向位移随着转鼓壁厚的减小而增大；转鼓自身质量离心力在壁内产生的最大应力和最大径向位移与鼓壁厚度无关。