非均匀盘式制动器热机耦合特性试验研究

选择具有不同厚薄差和端面跳动的制动盘,利用制动器特性试验台对其进行发热温度和几何形变的测量.分析了制动压力大小、制动盘温度变化及制动盘初始几何特征对制动盘厚薄差与端面跳动动态变化的综合影响.试验结果表明,制动器制动温升快慢受制动压力影响,制动温升导致制动盘发生翘曲;制动盘厚薄差的波动量与制动盘初始厚薄差及发热温度有关,存在明显的热-机耦合现象.     

汽车制动盘热翘曲与影响因素仿真分析

为研究汽车通风盘式制动器的制动盘热翘曲及其主要影响因素,利用MSC.marc软件建立了盘式制动器有限元瞬态热机耦合动力学仿真模型。在验证了模型有效性的基础上,系统分析了制动盘帽部的热传导和机械约束的作用以及制动盘壁厚差等关键结构参数对翘曲方向与翘曲量的影响。分析表明,制动盘帽部机械约束和壁厚差是影响制动盘热翘曲的主要因素。     

制动器摩擦副摩擦因数研究

以某EQ1208型车辆后桥鼓式制动器为例.对其三维热机耦合有限元模型进行了等速持续制动工况仿真.仿真结果与试验结果对比表明,仿真值和试验值在相同温度测量点的温升动态变化趋势相同,从而验证了仿真所利用摩擦因数温度特性的准确性.对该后桥鼓式制动器在连续15次循环制动工况下摩擦表面平均温度、摩擦副摩擦因数及制动管路压力的动态变化进行了计算分析.     

盘式制动器的热力学耦合分析

制动器是汽车的重要组成部分，对盘式制动器来讲，制动盘散热性能的好坏直接影响着制动器的安全性。通过设计一款制动盘的参数并建立其三维模型，在ANSYS的基础上，使用耦合场瞬态分析模块对建立的三维模型进行热耦合分析，得到刹车后制动盘温度随时间的变化云图。热耦合分析结果表明，刹车后该设计制动盘的温度变化及分布规律是合理的，研究结论为制动盘的进一步优化设计提供参考意义。     

基于活塞热机耦合仿真的柴油-天然气双燃料发动机替代率研究

建立了柴油-天然气双燃料发动机活塞、活塞销、连杆的有限元模型,分析了活塞在不同替代率下标定功率工况时的温度分布情况,将活塞上某些点处的仿真值与实测值进行了对比,误差满足工程要求.将温度场分布作为热机耦合的初始条件加载到活塞上,计算活塞热机耦合作用下的应力场和变形场.结果表明:活塞最高温度值出现在活塞顶部偏离燃烧室一侧,热机耦合的最大应力出现在销座内侧上部,最大变形值出现在活塞顶部偏离燃烧室的外侧,并随着替代率的增加而升高.     

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。     

汽车通风盘式制动器的摩擦学性能测试和流固热耦合仿真

根据摩擦微凸理论和耦合控制方程组分析了汽车通风盘式制动器的弹塑性状态转变条件和对流换热机理,通过乘积解法实现了通风盘的三维传热计算;基于Link 3900 NVH测试台对制动器的平均摩擦因数和摩擦稳定系数进行了测试,得出制动速度、制动压力和温度对其摩擦学性能的影响;建立了制动器的流固热数值仿真模型,利用MPCCI平台实现了ABAQUS热固耦合和FLUENT流固耦合的同步迭代,通过耦合节点的数据共享与交换得出盘体的瞬态温度场、应力场和耦合面的对流换热系数。结果表明,在单制动周期内通风盘表面的温度变化的数值模拟值与试验值基本一致,最大偏差仅为5.6%,这对于通风盘式制动器的性能评价和结构优化有着重要的指导意义。     

微型车制动盘失效分析

某微型车发生批量制动抖动问题,对该车型多批次前制动器制动盘抽样进行材料检验分析。结果表明,出现制动抖动的制动盘材料力学性能低下、石墨形态各异、组织分布不均,合金含量,显著低于未发生抖动现象的制动盘。该情况导致制动盘耐磨性降低、工作面各部位磨损量不均,厚薄差超差,进而产生制动抖动问题。     

不同制动过程制动盘瞬态温度场数值模拟分析

为了准确预测制动系统在实际工况下的温度场分布,综合考虑与压力有关的摩擦系数、与温度有关的材料热物理特性、随时间呈指数增长的接触压力及制动速度之间的相互耦合作用,采用有限元法对单次制动过程中盘式制动器的热特性进行了研究,得到了不同接触压力下制动时间、制动距离及瞬态温度场的变化规律。结果表明,制动过程中制动盘温度先上升后下降,接触压力越小,制动时间和制动距离越长,温升越小;制动盘的温度呈现锯齿形的波动,波动的幅值先增大后减小。研究结果为制动性能的准确预测提供了理论基础,具有一定的工程应用价值。     

基于DOE的通风式制动盘散热性结构优化

为优化通风式制动盘的散热性,运用仿真软件建立制动盘热机耦合模型,通过热机耦合仿真考察制动盘散热性和研究通风式制动盘单侧盘厚、加强筋数量及加强筋宽度3个因子对制动盘散热性及制动盘质量的影响,来确定最经济的制动盘方案.结果表明,优化方案不但提升了制动盘散热性（最高温度降为182.5℃）,而且减轻了质量（质量减轻了0.117 kg）,提升了经济性和轻量化,为制动盘设计提供了借鉴.     

高地温隧道围岩注浆节理不同法向应力下抗剪强度特性研究

采用高温变温的养护方法，制备初始养护温度分别为40，60，80 ℃与标准养护20 ℃的试件，在不同法向应力0.1，0.3，0.5 MPa下开展高地温隧道围岩注浆节理的直剪试验。结果表明:高温变温养护与法向应力都对注浆节理抗剪强度有明显影响。随法向应力增大，注浆节理抗剪强度不断提高，且随初始养护温度的增大，抗剪强度提高幅度更显著。高温变温养护的注浆节理抗剪强度会出现劣化现象；高温变温养护的注浆节理破坏模式主要表现为粘结界面破坏。     

基于模态耦合分析盘式制动器制动尖叫的降噪方案研究

文中介绍制动异响发生的主要机理并基于某车型持续出现的低速制动尖叫现象调查研究,通过对尖叫频率和制动器的固有频率的测量及分析,结合制动异响的模态耦合发生机理研究理论,分析制动器模态耦合对制动尖叫的影响,提出基于模态耦合分析的盘式制动器制动尖叫的可行降噪方案。     

钢桥面与环氧沥青铺装界面剪切特性

为了给钢桥面铺装设计提供参考,针对钢桥面铺装工程中普遍采用的环氧沥青混凝土铺装结构,考虑了温度、法向应力等影响因素,进行了钢桥面与环氧沥青混凝土铺装界面剪切特性的试验研究。采用钢-混凝土界面剪切试验装置(Steel-Concrete Interface Shear,SCIS),在25℃、60℃两种温度和0,0.2,0.5,0.7 MPa四级法向应力水平下测试了钢桥面与环氧沥青混凝土铺装界面的剪切性能,获得了界面剪切破坏形态、抗剪强度、残余抗剪强度、剪应力-剪切变形曲线等试验结果,分析了温度、法向应力对界面抗剪强度的影响规律以及界面的黏结-滑移机理。基于摩尔-库仑强度理论建立了钢桥面与环氧沥青混凝土铺装界面在25℃和60℃两种温度条件下的抗剪强度包络线。研究结果表明:在仅考虑温度和压、剪应力的条件下,钢桥面与环氧沥青混凝土铺装界面破坏产生于防腐涂装与防水黏结层的界面区;界面抗剪强度随温度降低和法向应力水平增加而增大;残余抗剪强度受温度影响较小,主要随法向应力增加而增大;界面剪应力-剪切变形曲线具有韧性破坏特征且呈四阶段发展规律;钢桥面与铺装界面的抗剪强度包络线可采用摩尔-库仑强度理论进行建立。     

轿车电磁制动器耗能特性的研究

建立了电磁制动器的耗能数学模型,并经台架实验验证。在此基础上,分析结构参数和运行参数对电磁制动器耗能特性的影响。结果表明,电磁制动器结构设计参数对耗能功率影响比较复杂,电磁制动器最佳设计参数求解实际上是多变量和约束条件下的优化问题;电磁制动器耗能功率随汽车行驶速度变化曲线存在"低耗能功率区",故在设计电磁制动器时,应使耗能功率曲线的"低耗能功率区"尽量包含典型城市行驶工况的汽车制动初始速度区间。     

轿车电磁制动器耗能特性的研究EI北大核心CSCD

建立了电磁制动器的耗能数学模型,并经台架实验验证。在此基础上,分析结构参数和运行参数对电磁制动器耗能特性的影响。结果表明,电磁制动器结构设计参数对耗能功率影响比较复杂,电磁制动器最佳设计参数求解实际上是多变量和约束条件下的优化问题;电磁制动器耗能功率随汽车行驶速度变化曲线存在"低耗能功率区",故在设计电磁制动器时,应使耗能功率曲线的"低耗能功率区"尽量包含典型城市行驶工况的汽车制动初始速度区间。     

鼓式制动器尖叫特性分析的复模态方法

在模态试验的基础上,用模态综合及复模态方法分析了汽车制动时鼓式制动器的尖叫特性。所建立的模型,既可以预测尖叫特性,也可分析影响尖叫特性的因素。通过分析认为,鼓式制动器制动尖叫声是由于摩擦衬片的耦合作用而产生的高频振动引起的。     

摩擦片厚薄差对制动器拖滞力矩的影响分析

在进行车辆拖滞力矩试验时,摩擦片厚薄差对拖滞力矩具有较大影响.文中针对摩擦片厚薄差对拖滞力矩存在的影响进行理论分析与试验验证,设计了不同磨损状态下的摩擦片拖滞力矩试验,编写了对应的上位机VB程序.经过多次反复测试,得出厚薄差越大拖滞力矩也越大、摩擦片厚薄差引起制动盘的转动阻力矩增大使得拖滞力矩变大,最终得出将摩擦片厚薄差限制在0.1mm以下能较好地满足实际应用要求.     

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。     

基于刚柔耦合的盘式制动器振动仿真分析

综合考虑摩擦特征和模态耦合,建立了基于刚柔耦合的矿用自卸车盘式制动器模型,以对其振动进行仿真分析.首次通过直接设置柔性体问的接触,模拟制动器典型制动工况.对其进行瞬态动力学分析.研究结果表明,部件间摩擦因数、部件阻尼对盘式制动器的振动有很大影响;合适的部件阻尼可有效提高制动系统的稳定性.     

基于台架试验的长下坡路段满载中型货车制动风险阈值研究

货车在长下坡过程中为保证行驶安全需要连续制动,容易导致制动器温度不断上升而出现热衰退现象,严重时会导致制动失效和车辆失控,进而发生恶性交通事故。通过台架模拟试验测试了长下坡路段满载中型货车制动鼓温度的变化过程,建立了组合预测模型,分析了不同制动初始速度下鼓式制动器温度的变化规律,得出不同制动初始速度对应的制动器失效温度风险阈值和最大临界制动次数。结果表明:制动初速度越大,制动频次越高,制动器就越容易达到失效状态;当制动鼓发生"热衰退"现象后,其制动效能下降速率也会随着初速度的增大而增大;同时在预测制动风险时,对单一预测模型进行适当组合,可以提高预测精度、减小预测误差。