盘式制动器数值模拟及失效机理分析

利用非线性有限元多物理场方法,模拟了汽车盘式制动器的制动过程;通过对制动器在紧急制动工况下三维瞬态温度场、应力场的分析计算,揭示了制动器摩擦副的温度和应力分布规律,探讨了盘式制动器的失效机理,并提出了改进措施。     

轻量化车身的激光焊接热力学分析

以车顶与车身侧围的激光焊接过程为研究对象,采用有限元分析软件及其二次开发能力,提出了高斯面热源与峰值递增式圆柱体热源的复合热源模型,分析了材料为BH钢的车顶与双相DP600车身侧围的激光焊接温度场分布及变化规律;设计了焊接热历程曲线测量系统并进行了激光焊接实验,并与模拟温度进行对比。结果表明,模拟温度曲线与实验温度曲线的变化趋势基本一致,变化范围相近,验证了温度场有限元模型的合理性以及热源模型的可靠性;最后分析了焊接热应力场的分布特点和变化规律,结果表明热应力主要集中在沿焊缝中心线两侧热源作用的前端。     

极限工况下湿式制动器摩擦特性模拟仿真研究

文中在充分考虑全封闭湿式制动器多构层、有间隙结构特点的基础上,建立了全封闭湿式多盘制动器摩擦元件的有限元分析模型。分别从制动强度和制动时间两方面定义极限工况,进而来研究湿式制动器热源、温度场、应力场的特性及变化规律。建立了温度、应力与制动时间、摩擦盘半径的关系曲线,掌握湿式制动器温度场—热变形—热应力三者之间的影响规律并建立相关模型,对改进湿式制动器结构,为制动器冷却系统的设计及冷却时间的循环周期选取提供依据,对提高使用寿命有非常重要的指导意义。     

高强度制动轮边湿式制动器总成多场耦合下热可靠性分析

针对高强度制动下轮边湿式制动器总成内部热积聚引起车辆可靠性、制动性和经济性的下降,建立该总成及其制动器有限元模型,分析温度场与应力场耦合下紧急制动与持续制动工况的湿式制动器热可靠性。基于键合图理论建立总成热源系统模型后,考虑空气和润滑油对流换热,分析热场与流场耦合下长时间高频制动工况整个总成的热可靠性。结果表明:高强度制动工况湿式制动器总成在应力场、温度场和流场的作用下其热可靠性显著下降,数值模拟与试验结果验证了分析方法正确性和结果有效性。     

某紧耦合式排气歧管的热负荷分析

为在设计开发过程中初步预测某紧耦合式排气歧管的热负荷,采用CFD和有限元联合分析方法。首先,通过搭建排气歧管内外流场分析模型和CFD仿真得到排气歧管近壁面的瞬态热边界条件;接着,以时域内平均的流体温度和热交换系数为热边界,通过有限元软件仿真排气歧管壳体的温度场分布;最后,根据温度场的分布分析排气歧管的热应力和热变形,并模拟排气歧管正常工作和停车冷却这一循环过程,在4个循环后,其累计当量塑性应变趋于稳定,说明该排气歧管能承受其热负荷而不破坏。     

车用三效催化转化器内流场与热应力分析

对某款车用三效催化转化器进行了内流场和热应力分析.首先用Gambit软件建立了三效催化转化器内部流体的离散模型,并利用Fluent软件对其进行CFD分析,得到发动机高转速时催化转化器内部流体的压力、温度与速度场和湍动能分布.然后建立三效催化转化器结构有限元模型,并根据其温度场分布用ANSYS软件进行热应力分析.结果表明,与采用圆弧端锥时相比,催化转化器采用斜面端锥时内部流场的湍流区域更小,流动能最损失更少,壁面热应力更小、更均匀.     

湿式多片制动器瞬态温度场有限元分析

通过对湿式多片制动器在紧急制动工况下瞬态温度场的有限元分析计算，揭示出摩擦副横截面内温度场的分布规律，提出了防止湿式多片制动器发生破坏的一些措施，并对摩擦副部分温度点进行了试验验证。     

有限元法在湿式多片制动器温度场研究中的应用

简要介绍了有限元法在湿式多片制动器摩擦偶件温度场研究中的应用。分析了目前研究湿式多片制动器摩擦偶件温度场普遍采用的二维有限元法，指出了其优缺点。提出了摩擦偶件三维有限元模型分析方法，论述了这种方法的优点及其应用的可行性。     

易燃易爆危险品运输车制动器降温灭火装置研发

为解决公路运输车辆因制动器过热引发交通事故的问题,研发了易燃易爆危险品运输车制动器降温灭火装置.设计了制动器降温灭火装置的结构与控制方法,同时为了确定合理的温度参数控制阈值,建立了制动器温升数学模型,利用Fluent软件对制动器摩擦片进行瞬态温度场有限元分析,计算并获得摩擦片的温度场分布并进行了试验验证,而后依据摩擦片温度场分布情况设定温度参数控制阈值,最后进行了专用试验台架与道路试验.结果表明:易燃易爆危险品运输车制动器降温灭火装置能够在传感器测得温度达到相应控制阈值时准确地进行喷水降温或灭火操作,防止制动器过热造成的热衰退,保证运输车辆运行安全.     

基于回归分析理论的盘式制动器制动温度预测研究

针对盘式制动器制动温度过高导致的摩擦制动失效问题,文章借助ANSYS软件建立了盘式制动器温度场仿真模型,并结合回归分析方法进行非线性回归分析,计算了不同初始速度下制动盘的最高温度。结果表明,制动最高温度和初速度之间近似为线性关系,有限元仿真与回归分析的结果基本吻合,预测结果和有限元分析结果相对误差仅为1.7%,验证了所建立的温度预测模型是可靠的,为制动器设计过程中的温度预测提供参考。     

基于ANSYS的鼓式制动器温降的数值模拟分析

采用数值模拟的方法研究鼓式制动器的温降过程,结合ANSYS对制动鼓的温度场进行有限元分析,并利用台架试验验证有限元模型的准确性;找出温降的规律及其影响因素,提高温度降低的速度,使积留在制动器的热量减少,从而避免热衰退现象,并为长大下坡道路的建设提供理论依据。     

混凝土斜拉桥主梁的非稳态温度场与应力场分析

按非稳态温度场问题的热平衡控制微分方程和弹性力学平面应变问题的计算理论,应用变分原理给出了温度场和应力场的有限元计算列式。根据结构热分析和热应力分析的单向耦合特点提出了在同一有限元模型上按时间差分顺序耦合求解斜拉桥主梁温度场和应力场问题的方法,编写了计算机程序;并计算分析了一混凝土斜拉桥的主梁截面内温度分布和应力分布,对比了温度实测值,得出了几个重要的结论,对同类桥梁的设计具有实际参考价值。     

浮钳盘式制动器及其零部件的模态分析

通过对比浮钳式盘式制动器各零部件的有限元模态分析和试验模态分析所得出的模态阵型,验证了有限元模型的正确性。根据理论及试验的结果拟合出了各零部件的材料参数,并排除了制动抖动是由制动器部件的共振引起的可能性。     

柴油机喷油嘴三维有限元热分析

提出了确定柴油机喷油嘴传热边界条件的方法,用该方法建立了某柴油机喷油嘴的传热边界条件,并对喷油器工作时喷油嘴的复杂热负荷进行了三维有限元分析,得出了喷油器工作时喷油嘴的温度场、热变形及热应力。     

不同金相等级活塞的有限元分析

活塞材料的微观金相结构对活塞工作性能具有重大影响。通过试验检测不同金相等级活塞的物理及机械性能,并采用有限元软件ANSYS对不同活塞的温度场、热应力场、热机耦合场进行模拟分析,研究活塞金相差异对活塞热负荷和热机负荷的影响。结果表明,随着微观金相等级的降低,活塞最高温度、最大热机耦合应力和最大变形量均呈现增大趋势,活塞最大许用应力呈现减小趋势,活塞可靠性呈现下降趋势。     

汽油机活塞的热负荷和机械负荷分析

采用三维有限元分析法对376汽油机活塞进行了热负荷和机械负荷分析,计算了活塞的温度场和应力场.深入了解活塞的热负荷状态及热应力、机械应力分布情况,找出了危险应力部位,为活塞的结构改进和优化提供了理论依据.     

多年冻土路基水分迁移热力学性能分析

从水分场与温度场相互作用的角度,分别建立温度场单场控制方程和水热耦合效应的控制方程,应用有限元方法进行计算。通过对单因素温度场的计算结果与水热耦合作用下的温度场计算结果比较,分析水分迁移作用对路基温度场的影响。     

汽车轮胎非稳态温度场的有限元分析与试验验证

建立了滚动轮胎三维力学分析有限元模型,在对轮胎力学场有限元分析的基础上,采用傅立叶级数拟合滚动轮胎应力应变并计算轮胎节点生热率,作为节点载荷导入到温度场有限元模型中.分析了轮胎在额定工况下的温升温度场变化.通过台架试验表明,计算值与试验值基本一致,验证了该有限元分析方法的可行性.     

重卡离合器压盘热损坏有限元仿真研究

文中利用有限元方法,使用有限元软件ABAQUS,针对某公司生产的Φ430干式膜片弹簧离合器,为了解决其在使用中出现的压盘变形、烧蚀和开裂等现象,对压盘不同载荷下起步工况进行了温度场和热应力耦合仿真。建立了压盘几何模型,划分了有限元网格,依据不同工况施加了边界条件,最后求解了压盘温度场和应力场分布云图。结果表明,压盘应力危险点集中在摩擦面外沿,在极限重载工况下,其强度安全系数不足是导致异常损坏的主要原因。分析结论对于解决部分零件提前失效的问题以及改善离合器现存的可靠性问题具有明确的现实意义。     

基于流固耦合的某增压汽油机排气歧管热分析EI北大核心CSCD

鉴于某增压汽油机排气歧管在热冲击试验中的开裂问题,采用流固耦合热分析方法,用计算流体力学和有限元软件计算了排气歧管的温度场和热应力分布,计算结果与试验数据吻合较好,并证实了排气歧管的开裂系热应力过高所致。据此,对排气歧管结构进行了若干方案的改进,最终采用四二合一的构型,经试验测试不再发生开裂现象。说明流固耦合热分析是解决排气歧管开裂问题的有效途径。