矿井提升机制动盘温度场与应力场的数值模拟

发布时间：2018-12-13 12:38

【摘要】：基于热传导理论和热弹性力学理论,对矿井提升机的制动过程进行了数值模拟。分析了制动过程中制动盘表面上边界条件的变化规律,并着重探讨了制动过程中制动盘表面对流换热系数的计算方法。在变物性的前提下,依据实际的几何尺寸,建立矿井提升机制动盘循环对称三维有限元模型,研究不同制动工况下制动盘的温度场和应力场分布。文中还对热应力的计算方法进行了探讨,并分析比较了各种方法的优劣性。研究结果表明:制动盘的温度应力分布与制动初始速度和加速度的大小密切相关。本研究为提升机提升速度和制动加速度的优化和高性能制动系统的设计开发提供了重要的参考依据。
[Abstract]:Based on heat conduction theory and thermoelastic theory, the braking process of mine hoist is numerically simulated. The variation law of the boundary conditions on the surface of the brake disc during braking is analyzed, and the calculation method of the convection heat transfer coefficient on the surface of the brake disc during the braking process is emphatically discussed. On the premise of variable physical property, according to the actual geometric size, a three-dimensional finite element model of circulating symmetry of brake disc of mine hoist is established, and the distribution of temperature field and stress field of brake disc under different braking conditions is studied. The calculation methods of thermal stress are also discussed, and the advantages and disadvantages of these methods are analyzed and compared. The results show that the temperature stress distribution of the brake disc is closely related to the initial braking speed and acceleration. The research provides an important reference for the optimization of hoist speed and braking acceleration and the design and development of high performance braking system.
【作者单位】： 中南大学能源科学与工程学院;中信重工机械股份有限公司;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(“973”计划)项目(2014CB049402)资助~~
【分类号】：TD534

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 夏毅敏;薛静;姚萍屏;暨智勇;;高速动车组制动盘瞬态温度与应力场计算[J];中南大学学报(自然科学版);2010年04期

2 黄健萌;高诚辉;李友遐;;粗糙表面基于G-W接触的三维瞬态热结构耦合[J];机械强度;2008年06期

3 吕振华,亓昌;蹄—鼓式制动器热弹性耦合有限元分析[J];机械强度;2003年04期

4 庄光山,王成国,王海庆,李丽,孙毅;盘形制动摩擦表面温升研究[J];机械工程学报;2003年02期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 孙毅;褚超美;顾建华;;DCT变速器的离合器热负荷特性仿真分析[J];电子科技;2017年04期

2 杨莺;叶超;邹声勇;;矿井提升机制动盘温度场与应力场的数值模拟[J];机械强度;2017年02期

3 李富明;吴继宗;朱萍玉;;大型重载货车制动鼓温度实时监测系统研究[J];农机使用与维修;2017年01期

4 郭静;王忠民;姚晓莎;;高速列车制动盘温度场的建模及分析[J];应用力学学报;2016年03期

5 张方宇;桂良进;范子杰;;鼓式制动器热-应力-磨损耦合行为的研究[J];汽车工程;2016年04期

6 杨源;杨俊英;高飞;;制动盘尺寸对温度场及应力场的影响[J];大连交通大学学报;2016年02期

7 赖联锋;高诚辉;黄健萌;;双粗糙接触模型的表面温度在滑动摩擦过程中变化分析[J];机械强度;2015年06期

8 武国营;刘兴华;;滑动摩擦副的热力耦合分析[J];煤矿机械;2015年11期

9 田杰;鞠俊;徐杰;金鑫;;双作用电磁离合器多场耦合分析[J];机械设计与制造;2015年10期

10 楚拯中;苏楚奇;;通风盘式制动器热力耦合分析[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2015年04期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 黄健萌;高诚辉;唐旭晟;林谢昭;;盘式制动器热—结构耦合的数值建模与分析[J];机械工程学报;2008年02期

2 杨莺;周孑民;;热复杂边界条件三维热应力场数值模拟研究[J];工程热物理学报;2006年03期

3 陈德玲;张建武;周平;;高速轮轨列车制动盘热应力有限元研究[J];铁道学报;2006年02期

4 林谢昭;高诚辉;黄健萌;;制动工况参数对制动盘摩擦温度场分布的影响[J];工程设计学报;2006年01期

5 李亮;宋健;李永;郭振宇;;制动器热分析的快速有限元仿真模型研究[J];系统仿真学报;2005年12期

6 倪正顺,帅词俊,钟掘;热挤压模具热力耦合三维数值分析[J];中南大学学报(自然科学版);2004年01期

7 丁群,谢基龙;基于三维模型的制动盘温度场和应力场计算[J];铁道学报;2002年06期

8 周凡华,吴光强,沈浩,高全均,李文辉;盘式制动器15次循环制动温度计算[J];汽车工程;2001年06期

9 王海庆,王成国,庄光山,李丽,孙毅,姚永强;混杂纤维增强酚醛闸片在提速列车上的应用研究[J];工程塑料应用;2001年12期

10 蔡丹,魏宸官,宋文悦;离合器片表面温度的测量与表面应力的计算[J];车辆与动力技术;2000年04期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王苏生;;进口汽车制动盘的生产[J];机械制造;1988年02期

2 杨芳田;;新系列绞车制动盘的修复[J];煤矿机械;1989年08期

3 许枫;;提升机装配式制动盘的安装[J];矿山机械;1991年04期

4 徐正敏;;也谈提升机装配式制动盘的安装[J];矿山机械;1992年09期

5 ;炭纤维在汽车制动盘上的应用[J];炭素技术;2000年03期

6 ;汽车用陶瓷碳纤维制动盘[J];高科技纤维与应用;2009年05期

7 时俊梅;杜海涛;;浅谈制动盘模具的设计[J];金属加工(热加工);2011年01期

8 尚卫政;丁志强;陈祥洲;毛竹松;魏云鹏;;双片制动盘铸件材质及砂芯结构改进[J];金属加工(热加工);2013年03期

9 崔世海;袁健;李海岩;李向楠;;基于有限元的轿车用制动盘轻量化可行性研究[J];天津科技大学学报;2013年05期

10 ;矿井提升机制动盘在使用中应注意的问题[J];矿山机械;1977年05期

相关会议论文 前9条

1 宋加佳;杨岳;常邦灿;;列车制动盘参数化设计与虚拟制动计算系统研究[A];中国铁道学会牵引动力委员会制动学组2008年学术年会——高速铁路动车组和重载列车制动技术研讨会论文集[C];2008年

2 张佳蓉;严瑾;殷德宏;张静江;;制动盘早期磨损失效分析[A];全国材料理化测试与产品质量控制学术研讨会论文专辑（物理测试部分）[C];2002年

3 张立军;唐传骏;庞明;孟德健;余卓平;;制动盘的约束模态与自由模态对比分析[A];2013中国汽车工程学会年会论文集[C];2013年

4 林谢昭;高诚辉;;紧急制动过程制动盘表面非轴对称温度场的数值模拟[A];第七届全国摩擦学大会会议论文集（一）[C];2002年

5 杨月;谢基龙;王文静;;紧急制动下高速客车铝基复合材料制动盘温度及弹塑性应力场的数值模拟[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛（交通运输工程学科）论文集（下册）[C];2005年

6 吴烨;夏维;王延;宋郧艳;;制动盘终检机测量优化[A];面向未来的汽车与交通——2013中国汽车工程学会年会论文集精选[C];2013年

7 杨俊萍;李庆成;王铮;;制动抖动发生机理及控制方法研讨[A];第九届河南省汽车工程技术研讨会论文集[C];2012年

8 钱坤才;;200km/h高速客车制动盘和闸片的研究[A];快速提升铁路建设与装备现代化技术促进铁路跨越式发展——中国科协第五届青年学术年会第九分会场论文集[C];2004年

9 李永红;王文信;张杰;董恒;;高碳低合金灰铁制动盘毂生产技术[A];2011年安徽省科协年会——机械工程分年会论文集[C];2011年

相关重要报纸文章 前6条

1 李冰;小小制动盘 撬动大市场[N];发展导报;2004年

2 早报见习记者 张郁文;隆基机械拟募7亿用于制动盘和制动器项目[N];东方早报;2012年

3 张彦生;装载机常见故障二则[N];中华建筑报;2000年

4 韩素芹;盘式制动摩擦块打滑的现象与原因[N];中国汽车报;2002年

5 尚其;ABS维修经验[N];中国交通报;2001年

6 小叶;易损件需定期检查更换[N];中国消费者报;2004年

相关博士学位论文 前8条

1 李志强;高速列车制动盘热斑特征及裂纹萌生扩展机制研究[D];北京交通大学;2016年

2 石晓玲;高速列车锻钢制动盘热疲劳寿命评估研究[D];北京交通大学;2016年

3 杨智勇;高速客车铝基复合材料制动盘热损伤和结构设计研究[D];北京交通大学;2008年

4 杨肖;制动盘仿生耦合表面抗疲劳性能研究[D];吉林大学;2015年

5 李继山;高速列车合金锻钢制动盘寿命评估研究[D];铁道部科学研究院;2006年

6 王国顺;列车盘式制动器温度场与振动模态的分析研究[D];大连交通大学;2011年

7 杨月;高速列车SiCp/A356复合材料制动盘热疲劳评价方法研究[D];北京交通大学;2009年

8 滕杰;高速列车用铝基复合材料制动盘及其闸片的制备、摩擦磨损性能及机理研究[D];湖南大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 郑广生;闸片结构对制动盘温度场及应力场影响的研究[D];大连交通大学;2015年

2 杨源;制动盘尺寸对盘面温度场及应力场的影响[D];大连交通大学;2015年

3 刘亚利;制动器旋转结合面的振动摩擦及热-结构耦合特性研究[D];东北大学;2013年

4 何佳朋;基于力热模型的某高速列车拖车制动关键技术研究[D];东北大学;2013年

5 高雅妍;制动盘表面结构仿生构建与制动性能仿真分析[D];河北科技大学;2015年

6 李秀波;重卡制动盘裂纹失效的研究[D];山东大学;2015年

7 袁健;电动车用铝基复合材料制动盘热—机耦合分析及设计[D];天津科技大学;2013年

8 夏金凤;制动盘模态特性及其影响因素分析[D];重庆大学;2015年

9 吴雷;锻钢制动盘结构与成形工艺协同设计研究[D];北京交通大学;2016年

10 马永江;热流固耦合效应对高速列车制动性能影响的研究[D];吉林大学;2016年

，

本文编号：2376539