基于旋转热流法和均布热流法的环块摩擦温度场仿真分析

针对目前摩擦热流加载方式对环块摩擦中圆环温度场影响规律的研究不全面的问题,深入分析旋转热流法和均布热流法这两种摩擦热流加载方式计算得到的圆环温度场之间的差异及内在联系。计算结果表明,环块摩擦中圆环的最高温度出现在环块摩擦面的中心线上(称为A₀点),旋转热流法与均布热流法计算得到的A₀点的温度值及其变化特性存在明显差异。在A₀点下方,随着距离圆环摩擦面深度的增加,这种差异迅速减小,在2 mm处可近似认为相同。同时,随着环块摩擦时间的增加,A₀点的温度不断增加,但旋转热流法计算得到的A₀点的温度波动以及两种热流加载方式计算得到的A₀点的温度差异迅速趋于稳定,据此提出一种圆环最高温度值的快速算法。此外,系统考察不同环块摩擦工况(圆环转动角速度、环块压力、圆环材料以及环块接触弧面圆心角)对圆环温度场的影响,揭示了A₀点的温度波动在不同环块摩擦工况下的变化规律。研究成果为环块摩擦条件下圆环温度场计算中摩擦热流加载方式的选择提供了理论依据。