汽车刹车片磨损寿命预测与失效预警方法研究

发布时间：2021-07-20 02:58

　　刹车片是汽车制动副的重要部件,由于制动过程的摩擦作用及热作用,其表面材料将不断被消耗,刹车片会逐渐磨损变薄。当刹车片过度磨损时会影响到汽车的制动性能,对行车安全十分不利,而过早对刹车片进行替换则造成了资源的浪费。因此,根据刹车片磨损规律对其进行磨损寿命预测与失效预警,不仅可以有效避免制动事故的发生,还能充分发挥刹车片的工作寿命,对于指导制动器维修维护、提高制动器工作可靠性都将具有重要的理论价值和实际意义。本文以汽车刹车片为研究对象,通过开展不同制动工况下的磨损试验,探究了制动工况参数对刹车片磨损性能的影响规律,基于不同制动工况下的磨损数据对磨损量预测方法进行研究,并对刹车片磨损寿命预测与失效预警方案进行探讨与设计。首先,本文对模拟制动试验台的机械硬件与测控系统进行了设计,建立了盘式制动器模拟制动试验台,设计了汽车刹车片磨损量测试方法与磨损试验方案。其次,通过开展不同制动工况下的刹车片磨损试验,重点研究并分析了不同制动初速度和制动压力下刹车片磨损量的变化规律。发现随着制动压力的增大,磨损量有所上升但变化幅度不大;随着制动初速度的增大,制动副摩擦接触的频次与时长都将增加,磨损量会随之明显变... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

刹车片不同种类厚度报警器

动盘（鼓）的疲劳寿命的预测方法，目前已有三种较为成熟应力应变法和断裂力学法。名义应力法是较早形成的用于或零件的 S-N 曲线为基础，对照试件或结构疲劳危险部位力等参数，结合疲劳损伤累积理论来计算疲劳寿命。例如，的工作情况进行有限元的分析，计算了其危险部位的名义应算制动盘的寿命。局部应力应变法是在名义应力法基础上的名义应力谱转换为危险部位的局部应力应变谱，然后根变估算寿命。吴婧斯等[28-30]分析了汽车制动盘在制动时的热应变法最常用的热疲劳公式 Manson-Coffin 公式[31-32]，得到鼓）的使用寿命。断裂力学法预测制动器的剩余寿命，首进行识别，根据应力强度因子求临界裂纹大小，根据裂纹扩始长度扩展到临界尺寸的时间，从而实现寿命的预测。文献究了不同制动盘（鼓）材料的断裂参量值与裂纹扩展特性，重要意义；李继山等[36-40]利用断裂力学的方法对制动盘（鼓进行研究，确定了疲劳断裂的评判方法。

图 1-3 刹车片厚度与行驶里程拟合曲线[51]Figure 1-3 Fitting curve of brake pad thickness and mileage[51]损量等参数直接测量困难，测量误差也较大，常常没有足够多的供研究者进行分析研究。利用神经网络强大的学习能力，可以在情况下，处理工况采集信号与制动器寿命这种非线性复杂问题，对制动器寿命参数的影响。鲍久圣等[58-61]以制动压力、制动初速入层，以摩擦系数、磨损率等作为输出层，建立了盘式制动器的磨损性能参数进行预测，以对刹车片磨损量进行有效评估。之，基于物理模型和基于统计分析的预测方法在制动器寿命预测比而言，基于物理模型的寿命预测方法常常用于失效类型明确合适物理模型表达的场合，但物理模型建立时经常会忽略工程实变和非线性等因素；基于统计分析的寿命预测无需知道详细的失定因素较多的寿命预测问题有着十分有效的应用[62]。制动器失效预警方法研究现状


本文编号：3291981