盘式制动器摩擦片的温度场研究

从制动过程的能量转换及摩擦生热机理出发,建立了制动器的热流密度分配模型,并结合有限元法对盘式制动器摩擦片的温度场进行分析,揭示出摩擦制动时摩擦片内温度分布规律,从而为摩擦制动器的设计提供了可靠的依据。     

新型赛车制动踏板系统的设计

针对上海工程技术大学锐狮车队设计的赛车制动踏板系统存在的不足,在保持原有功能的基础上,注重材料的使用,车手的舒适度以及赛车制动力的保持,通过对制动力进行精确计算,对比分析制动器制动力理想分配曲线和实际分配曲线,结合一系列的仿真分析,设计一套新型赛车制动踏板系统.研究结果表明,制动器制动力实际分配均匀,系统设计符合标准.     

基于ANSYS式的鼓式制动器及振动噪声研究

采用有限元分析法对汽车鼓式制动器的动态特性进行理论计算和研究。运用ANSYS软件建立制动鼓、制动蹄、摩擦衬片三维有限元模型,通过对模型分析计算,得出制动鼓、制动蹄、摩擦寸片的各阶频率及振型,对计算结果进行模态分析。在模态分析的基础上提出修改制动鼓、制动蹄、摩擦寸片的结构参数和材料属性以错开各部件的固有频率来降低振动噪声。     

盘式制动器的温度场分析

分析了摩擦制动过程中界面热量产生的机理,考虑有机摩擦材料热特性随温度变化的特性及接触界面间的热阻,采用界面单元有限元技术对盘式制动器温度场进行了分析,避免了预先人为分配热流,使温度场分析的可靠性得到改善．     

湿式多片离合器摩擦转矩衰减特性分析

为研究湿式多片离合器滑摩过程中摩擦转矩衰减现象,在SAE#2试验台制动工况下进行了不同摩擦副数离合器的摩擦转矩试验.针对于湿式多片离合器的摩擦转矩衰减现象,提出湿式多片离合器摩擦转矩衰减系数,以表征多摩擦副离合器实测摩擦转矩相对于计算摩擦转矩的减小程度.根据两副和六副摩擦转矩试验拟合得到受相对转速和平均面压影响的两副-六副摩擦转矩衰减系数,并分析相对转速和平均面压对摩擦转矩衰减值和摩擦转矩衰减系数的影响.研究表明:摩擦转矩衰减系数受摩擦转矩衰减值和计算摩擦转矩的共同影响,在润滑流量充足的条件下,摩擦转矩衰减值随着相对转速的增大逐渐减小,随着平均面压的增大而增大;而摩擦因数随相对转速和平均面压的变化规律较为复杂,但总体上湿式多片离合器摩擦转矩衰减系数呈现随相对转速的增大逐渐减小,随平均面压的增大先增大后减小的趋势.     

汽车鼓式制动器的多工况热-力耦合仿真分析

制动器是保障汽车行驶安全的核心零部件,为解决鼓式制动器制动过程中其动态性能的测试难题,运用ANSYS仿真模拟试验的分析方法,研究了制动鼓在紧急、多次重复和连续等多工况制动条件下的制动力和摩擦热对制动鼓的耦合作用.结果表明,紧急制动时制动鼓内表面易出现高温闪点;重复制动时制动鼓温度和应力都比较大,会造成制动效能下降和裂纹生成;持续制动时高温会引起等效应力增大,并可能出现热衰退现象.     

碳纤维增强纸基摩擦材料的研究现状及进展

纸基摩擦材料是一种多孔性湿式摩擦材料,因其具有良好的摩擦特性而广泛应用于车辆湿式离合器和制动器中.碳纤维具有摩擦系数稳定,耐磨性优异,机械强度高,化学稳定性良好等优点,作为增强体已经广泛应用于各类复合材料中,是纸基摩擦材料的理想增强纤维.综述了国内外碳纤维增强纸基摩擦材料的研究现状,着重论述了碳纤维增强纸基摩擦材料组分配方、摩擦磨损性能与机理等方面的研究进展,并展望了其发展趋势.     

基于动能转化的汽车制动模型的建立及仿真

分析汽车制动过程时普遍采用的制动模型是从车体受力角度建立的。提出一种基于动能转化建立制动模型的新方法。该方法根据车体动能主要消耗在轮胎与地面的摩擦和制动器内摩擦的原则,推导出制动过程的数学模型。为验证制动模型的正确性,在Matlab／Simulink环境下对安装防抱死制动系统（ABS）的模型和未安装ABS的模型进行仿真实验。仿真实验结果与装有防抱死制动系统的车体道路试验结果相比较,结果表明基于动能转化方法分析制动过程是可行的。     

电子机械制动器间隙调整控制策略研究

为了解决现有电子机械制动器(EMB)的间隙调整需要附加机械调节机构或传感检测装置,导致制动器体积增大、成本提高等问题,通过对制动器及制动过程的建模,分析电机电流与制动过程的对应关系,提出基于电流信号识别制动过程临界点的间隙调整控制策略.该策略通过电机电流对时间的微分信息,分别识别出摩擦片与制动盘接触和分离的两个临界点.通过控制电机转速,令制动时制动片与制动盘迅速接触,并在缓解后留下固定的制动间隙.理论分析和实验结果表明,该策略可以准确地控制制动器的制动间隙,消除制动片磨损对制动间隙的不利影响,制动力输出响应时间明显缩短,为电子机械制动器的间隙调整提供一种低成本解决方案.     

盘式制动器热影响规律及机理浅析

对于不同偶件材料的制动摩擦副,在紧急制动和恒速制动的工况下,讨论了摩擦温度对制动摩擦性能的影响,同时对制动摩擦的机理进行了初步分析。     

鼓式制动器应力场数值模拟

针对鼓式制动器在制动过程中制动鼓出现开裂的问题,基于有限元法和瞬态热传导方程,分别建立了鼓式制动器接触分析模型和瞬态热分析模型。采用非线性接触方法分析了因制动蹄外张制动在制动鼓上产生的应力大小及其分布规律。利用瞬态生热对流与热传导分析方法得出了制动鼓上的生热-散热规律及其热应力的大小与分布规律。利用该模型分析了某重型车制动鼓开裂原因。结果表明,紧急制动工况时,机械应力和热应力对制动鼓不同部位的开裂都有影响,均可引起制动鼓疲劳开裂,且引起的开裂形态不同。该模型和分析方法对制动鼓的开裂失效研究具有很好的工程应用价值和理论指导意义。     

300t矿用自卸车全液压湿式制动系统研究

提出了一套新型的全液压湿式制动系统,该系统具有多级制动功能,节能效果良好,采用独特的油路冷却湿式制动器.在建立该系统的AMES im仿真模型的基础上,对其进行了动态性能研究,研究结果表明:行驶制动与制动锁定的动态响应时间分别约为0.03 s、0.035 s;在正常制动压力下,紧急制动的动态响应时间也约为0.03 s;制动蓄能器的容量至少能够满足5次行驶制动.因此该多级制动系统的动态性能与蓄能器的参数均能满足自卸车制动可靠性的设计要求,为开发新型全液压湿式制动系统和优化其性能参数提供了重要依据.     

车辆前制动盘三维温度场模拟研究

为得到车辆制动盘的温度场分布,通过建立制动盘的三维温度场分布数学模型,分别计算1次常用制动、3次常用制动2种工况下制动盘的温度变化情况,考虑比热容、导热系数等参数随温度变化的影响,利用ANSYS模拟制动盘的制动过程。仿真结果表明:车辆在时速为90 km/h下进行1次常用制动,制动12.5 s后制动盘的最高温度达到145℃,3次常用制动制动62.5 s后最高温度达到340℃;制动初期盘面温度升高非常快,达到峰值后,制动盘逐渐经换热对流等方式散热,温度缓慢下降;相对1次常用制动,3次常用制动的温度明显升高;增大比热容和导热系数大可有效改善制动盘的温升。     

电磁液冷缓速器制动性能

针对电涡流缓速器制动力矩热衰退严重的问题,提出了一种基于横向磁通的转子内嵌式电磁液冷缓速器,研究了其结构特点和工作原理,根据其涡流分布规律,利用电磁学原理推导出了缓速器制动力矩计算公式,得到了缓速器制动力矩与转子尺寸、凸极形状、定子材料、励磁电流及转子转速等参数之间的关系,并通过试验验证了制动力矩计算公式的正确性.最后对该电磁液冷缓速器进行了空损力矩试验和制动力矩热衰退试验.试验结果表明,该电磁液冷缓速器结构合理,功率密度高,持续制动热衰退小.     

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。     

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.     

基于横摆力矩控制的电动轮自卸车制动力分配策略

电动轮自卸车在左右附着系数不同的路面进行紧急制动时,会产生干扰横摆力矩,导致自卸车侧滑跑偏。为此,提出了一种基于横摆力矩控制的电动轮自卸车制动力分配策略,该策略采用参数模糊自整定PID控制器,根据横摆角速度偏差值分别调整制动时自卸车左轮和右轮的滑移率,自动分配左轮和右轮的制动力来直接实现横摆力矩控制。仿真分析结果表明:系统能够很好地实现电动轮自卸车制动力的合理分配;采用制动力分配策略后,最大侧滑距离从8.9 m减小为0.72 m。     

辅助制动对前驱车辆制动性能的影响

以发动机制动为例,说明了辅助制动产生的原理和影响因素。阐述了辅助制动时控制变速器的速比原因,并说明了最合适的变速机构为无级变速器。通过理论分析、公式推导和性能比较等方法分析了辅助制动对前轮驱动汽车制动性能的影响。同时,还讨论了在紧急制动时辅助制动对整车的理想制动力分配、同步附着系数和附着系数利用率等方面的影响。     

基于Simulink-AMESim联合仿真的混合动力客车再生制动系统分析

对混合动力客车制动力分配系数的确定进行了分析。在并行再生制动系统的基础上,提出通过调节气压ABS调节单元控制汽车机械制动力,以改善混合动力客车制动力分配,提高制动稳定性,增加制动能量回收。建立了Simulink-AMESim联合仿真模型并进行了仿真分析。仿真结果表明:这种再生制动系统可有效地提高汽车制动稳定性,增加制动能量回收。