盘式制动器热机耦合特性及疲劳寿命预测研究

发布时间：2017-11-26 01:00

  本文关键词：盘式制动器热机耦合特性及疲劳寿命预测研究

  更多相关文章： 盘式制动器 热机耦合特性 热变形 温度 疲劳寿命

【摘要】：制动器是制动系统的核心组成部件,为车辆行驶的安全性提供了重要保障。盘式制动器的工作过程涉及温度场、应力场等,是一个热机耦合过程,这种热机耦合特性使得制动盘的温度分布、热变形以及接触压力分布均发生改变。目前对热机耦合的研究多采用有限元法,本文以某轿车前通风盘式制动器为研究对象,基于有限元理论采用仿真与实验相结合的方法,分析盘式制动器热机耦合特性,最后基于热机耦合的分析结果和Mason-Coffin经验公式预测了制动盘的热疲劳寿命。本文主要作了以下研究工作:首先,对论文所涉及的基础理论的研究,包括接触理论,涉及ABAQUS相关接触定义和接触算法;摩擦生热理论,涉及库伦摩擦模型以及摩擦热源的相关概念;热传导理论,涉及热传导方程,三类热边界条件以及热问题的有限元分析原理等。其次,以某轿车前通风盘式制动器为研究对象,利用CATIA三维建模软件根据制动器实体建立制动器各组成部件几何模型,装配成制动器模型后导入到HyperMesh软件中建立网格模型,传递到ABAQUS软件中建立热机耦合瞬态分析模型,并在以100km/h的初速度匀减速至0km/h停止的紧急制动模式下进行仿真,分析研究通风盘式制动器的热机耦合特性,包括制动盘的温升特性、径向温度分布、周向温度分布和轴向温度分布、制动盘的热变形、制动摩擦片的接触压力分布以及这种热机耦合特性对制动盘的翘曲SRO和厚薄差DTV的影响等。然后,将制动器安装在制动惯量试验台架上,根据国家标准《QC/T564-2008乘用车制动器性能要求及台架试验方法》按照磨合、信号调试和正式试验三个步骤进行试验,测量与仿真相同工况下的制动盘的温升和翘曲量的大小,发现试验结果与仿真得到的制动盘的温升曲线和翘曲量的曲线有良好的吻合度,证明了该热机耦合有限元模型的准确性。最后,以疲劳分析的基本理论和热机耦合分析的仿真结果得到的制动盘三向应力分布特性为基础,确定易发生热疲劳失效的部位,采用Mason-Coffin经验公式预测了制动盘在与仿真相同工况下的热疲劳寿命。然后对全文进行系统性总结,得到研究结论,并对将来的工作提出完善性的建议。
【学位授予单位】：上海工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.512

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张炎伟;检修盘式制动器注意事项[J];汽车运用;2003年07期

2 郑金陶;;新一代盘式制动器[J];汽车与配件;2008年34期

3 覃健;;气压盘式制动器常见故障及其解决方法[J];装备制造技术;2012年04期

4 翟东升;点盘式制动器在起重机上的应用[J];太原重型机械学院学报;1983年01期

5 黄明云;点盘式制动器钳口张开角(度)对制动器的影响[J];太原重型机械学院学报;1983年01期

6 沈曾意;;国外货车盘式制动器[J];汽车与配件;1988年08期

7 程国华;;发展轿车工业必须研制盘式制动器[J];汽车与配件;1989年07期

8 潘公宇;盘式制动器的特点及其应用的前景[J];汽车研究与开发;1996年02期

9 陈茜;盘式制动器摩擦衬块的改进[J];汽车工艺与材料;1997年09期

10 程国华;轿车盘式制动器的特点[J];汽车运用;1999年12期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 刘佩佩;申焱华;;盘式制动器热-结构耦合分析[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年

2 戴雄杰;周箭明;王纪霞;;汽车盘式制动器的缩比模拟试验研究[A];第五届全国摩擦学学术会议论文集（上册）[C];1992年

3 彭德阳;;气压盘式制动器在大客车上的应用探讨[A];2005年中国客车学术年会论文集[C];2005年

4 赵晚春;;浅析盘式制动器的拆装原理及检查[A];2013中国汽车工程学会年会论文集[C];2013年

5 王扬;高敏;;基于有限元的盘式制动器温度场分析[A];自主创新、学术交流——第十届河南省汽车工程科学技术研讨会论文集[C];2013年

6 洪稳喜;徐亮;;带驻车盘式制动器制动缸的设计改进[A];江苏省汽车工程学会第九届学术年会论文集[C];2010年

7 王登峰;王玉为;黄海涛;赵继业;陈晓春;;盘式制动器制动尖叫的有限元分析与试验[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年

8 林谢昭;高诚辉;;盘式制动器摩擦温度场数值模拟的研究现状[A];第十二届全国机构学学术研讨会论文集[C];2000年

9 雷勇;陈新龙;陈世平;;盘式制动器在ZK6118客车上的应用分析[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2006年

10 雷勇;陈新龙;陈世平;;盘式制动器在ZK6118客车上的应用分析[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会暨2006年省汽学会理事会议资料[C];2006年

中国重要报纸全文数据库 前6条

1 冯振乾　薛珉;年产8万台盘式制动器生产线项目进展顺利[N];焦作日报;2010年

2 赵三明;国产盘式制动器成功用于城市客车[N];中国工业报;2004年

3 杨春华;汽车盘式制动器研发成功[N];科技日报;2009年

4 吉昌 商森明;气压盘式制动器在江苏恒力“诞生”[N];中国冶金报;2006年

5 成吉昌 商森明;江苏恒力首创“精准刹车”[N];中国现代企业报;2006年

6 记者王四新;公交客车刹车有望“零噪音”[N];工人日报;2002年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 侯俊;基于阻尼衬垫的汽车盘式制动器噪声机理研究[D];武汉理工大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 黄O，

本文编号：1227966