基于縮比試驗(yàn)的熱斑研究.pdf

1、目前在國(guó)內(nèi)外運(yùn)行的列車中大量的實(shí)例表明，制動(dòng)盤受到的強(qiáng)烈熱載荷使摩擦表面形成熱斑，進(jìn)而在熱斑周圍產(chǎn)生龜裂，隨后由于長(zhǎng)期的冷熱疲勞導(dǎo)致制動(dòng)盤表面微裂紋擴(kuò)展，直至長(zhǎng)度超限而失效。本文通過縮比試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，利用宏觀分析和微觀分析的手段，揭示了熱斑的形成機(jī)理，并且提出了切實(shí)可行的推遲熱斑出現(xiàn)的措施。
　　依據(jù)相似原理，按照幾何學(xué)相似、運(yùn)動(dòng)學(xué)相似、動(dòng)力學(xué)相似的相似原則設(shè)計(jì)縮比試樣，在MM1000摩擦試驗(yàn)機(jī)上再現(xiàn)熱斑，并通過試驗(yàn)

2、結(jié)果修正數(shù)值模擬參數(shù)。通過對(duì)熱斑處的組織、表面形貌和成分的分析，結(jié)合數(shù)值模擬結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果揭示了熱斑的形成機(jī)理：每次制動(dòng)時(shí)，摩擦面不同點(diǎn)的溫度不同膨脹量就會(huì)不同，同時(shí)不同點(diǎn)的應(yīng)力不同變形量也就不同，使得摩擦面上某些位置在熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力作用下變形量較大，產(chǎn)生局部凸起，在以后的制動(dòng)過程中，摩擦副接觸由原來的面接觸變?yōu)槎帱c(diǎn)接觸，使得摩擦面溫度和應(yīng)力分布更加的不均勻，這種現(xiàn)象在每次制動(dòng)時(shí)都在周而復(fù)始的發(fā)生。隨著制動(dòng)能量的累積，凸起點(diǎn)由原來可恢