大噸位盤式制動器熱-結(jié)構(gòu)耦合分析.pdf

1、分類號U4635密級單位代碼10618學號11022009墨廑交通戈肇碩士學位論文論文題目：大噸位盤式制動器熱一結(jié)構(gòu)耦合分析AnalysisofHeavyDutyDiscBrakeUsingThermalStructureCouplingMethod研究生姓名：吳不得導師姓名、職稱：羅天洪教授申請學位門類：工學碩士專業(yè)名稱：機械設(shè)計及理論論文答辯日期：學位授予單位：答辯委員會主席：曹源文評閱人：林超2013年5月李軍摘要本課題來源于重慶

2、大江信達有限公司車輛研發(fā)項目。與其它制動器相比，盤式制動器具有良好的散熱特性和制動穩(wěn)定性，在各種路面都能有良好的制動表現(xiàn)，越來越多的中小型車輛上前后輪都開始采用盤式制動器，但目前國內(nèi)研究重載鉗盤制動器的相關(guān)文獻資料還相對較少，因此，研究將盤式制動器用于載重汽車具有較高的社會效益、經(jīng)濟效益和學術(shù)價值。本文主要完成了以下工作：(1)為了將盤式制動器應(yīng)用于大噸位車輛，在總結(jié)實際制動器產(chǎn)品基礎(chǔ)上，分析了制動器的制動力矩簡化計算方法，以提升接觸面

3、制動壓力作為提高制動器制動力矩的主要方法，并以此為基礎(chǔ)建立了適用于重載車輛的盤式制動系統(tǒng)方案。(2)為分析制動器應(yīng)用于大噸位車輛的效果，建立了大噸位盤式制動器耦合場計算模型。從熱傳導計算出發(fā)，建立了制動副的三維溫度場數(shù)學模型，并系統(tǒng)分析了制動盤和摩擦面的熱流分配系數(shù)；為得到準確結(jié)果，對比分析了熱流密度算法和熱一結(jié)構(gòu)耦合算法的計算結(jié)果，結(jié)果表明，用熱結(jié)構(gòu)耦合算法更為準確。(3)為研究制動副耦合場的分布規(guī)律，以熱一結(jié)構(gòu)耦合方法為基礎(chǔ)，用AB

4、AQUS顯式有限元算法對大噸位盤式制動器三維模型進行了計算，分析了制動副耦合溫度場沿周向、徑向和軸向的分布規(guī)律，討論了原因，并對比分析制動盤和摩擦片的最高溫度在制動過程的變化規(guī)律。(4)為了研究大噸位盤式制動器耦合場的影響因素，以制動過程的最高溫度Tmax為主要指標，系統(tǒng)分析了制動工況和材料性能對最高溫度Tmax的影響規(guī)律并分析原因，最后探究了材料整體性能優(yōu)化5％后，耦合場的變化趨勢。關(guān)鍵詞：大噸位；盤式制動器：熱一結(jié)構(gòu)耦合：分布；最高