干式离合器摩擦盘边界热流反演及温度场重构

发布时间：2023-04-22 23:25

　　干式离合器广泛应用于汽车工业,主要功能是将发动机动力传递至变速箱。离合器在接合过程中主、从动件摩擦造成摩擦盘温度升高,高温产生的热应力引起摩擦材料的变形、裂纹等,导致离合器顿挫、传动效率下降甚至失效。通过研究离合器温度场,优化离合器材料匹配、结构设计以及控制策略,对提高离合器性能和使用寿命具有重要的意义。目前国内外对于离合器温度场的研究主要采用数值模拟方法直接求解,由于滑摩功难以准确计算且热流分配系数不统一,导致摩擦盘边界热流的精确计算十分困难,温度场求解存在误差。传热学反问题(Inverse Heat Transfer Problem,IHTP)是由系统的部分温度测量信息来反推传热系统的热边界条件、几何形状、热源强度、热物性参数等未知信息。根据摩擦盘内的部分测点的温度信息,利用IHTP准确反演其表面热流并重构温度场,是一种区别于传统离合器温度场研究的方案。本文采用顺序函数法(Sequential Function Specification Method,SFSM)对离合器接合过程中的摩擦盘边界热流进行反演,主要内容如下:(1)论述课题的工程研究背景,对目前国内外关于离合器温度场的研...

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【学位级别】：硕士

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英文摘要
1 绪论
    1.1 自动变速器简介
    1.2 研究离合器温度场的意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 传热学反问题
        1.4.1 传热学反问题概况
        1.4.2 传热学反问题的研究方法
    1.5 本文研究内容
2 离合器摩擦盘温度场数值求解
    2.1 干式离合器工作原理及滑摩功
    2.2 离合器摩擦盘物理模型
    2.3 离合器摩擦盘数学模型
    2.4 数值计算方法
        2.4.1 有限容积法简介
        2.4.2 空间区域离散
        2.4.3 控制方程离散
    2.5 温度场求解所需参数
        2.5.1 热流密度
        2.5.2 对流换热系数
        2.5.3 热流分配系数
        2.5.4 离合器参数
    2.6 网格划分无关性验证
    2.7 摩擦盘温度场求解
    2.8 本章小结
3 摩擦盘边界热流反演
    3.1 引言
    3.2 摩擦盘边界热流反演模型
        3.2.1 SFSM概念及原理
        3.2.2 热流反演模型
        3.2.3 未来时间步的优化
    3.3 热流反演方案可行性验证
        3.3.1 恒定扭矩工况反演结果
        3.3.2 时变扭矩工况反演结果
    3.4 数值试验与讨论
        3.4.1 测点位置的影响
        3.4.2 测量误差的影响
        3.4.3 未来时间步的影响
    3.5 本章小结
4 总结与展望
    4.1 主要结论
    4.2 后续研究工作展望
参考文献
附录
    A.作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目
    B.学位论文数据集
致谢



本文编号：3798614