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。     

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。     

紧急制动工况下汽车盘式制动器温度场和热应力场仿真分析

以某车盘式制动器为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS建立了盘式制动器的有限元模型,仿真分析汽车以120km/h车速行驶,紧急制动下盘式制动器的温度场,采用间接耦合法将温度场的结果作为热应力场的载荷,计算了制动器的热应力场,并确定了热应力场的变化趋势。     

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。     

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。     

热机耦合作用下发动机缸盖结构强度及疲劳研究

以某缸盖为研究对象,开展额定工况下的热平衡试验,并基于流-固耦合方法对水套的流场和缸盖的温度场进行分析。对缸盖由热载荷与机械载荷产生的耦合应力场进行求解,确定缸盖鼻梁区为应力危险点。缸盖爆压工况下的高周疲劳安全系数和起停工况下的低周疲劳寿命计算结果表明:考虑热机耦合与不考虑热机耦合的疲劳计算结果差别很大,热机耦合作用不可忽视。     

盘式制动器热-应力-磨损耦合行为的数值模拟

本文中探讨了盘式制动器制动过程中摩擦片和制动盘之间的热负荷-接触应力-磨损耦合行为的数值模拟方法。首先建立了盘式制动器的有限元模型;然后研究了应力-磨损耦合分析的数值计算方法,并且模拟了摩擦片和制动盘的磨合过程;最后分别对热-应力耦合条件下和紧急制动工况下的摩擦片磨损行为进行了模拟。结果表明,所提出的模拟方法是有效的。     

盘式制动器制动尖叫的有限元分析与试验

建立了产生制动尖叫的钳盘式制动器各主要零件的有限元模型,并通过集成构建了制动器总成的接触摩擦耦合有限元模型,计算了制动器振动系统的复特征值分布和模态,分析了可能产生制动尖叫的不稳定模态,并与制动噪声台架试验统计结果进行了对比,结果表明所建模型能够较好地预测出制动器发生制动尖叫的倾向;分析了各零件的振动模态对产生制动尖叫不稳定模态的贡献大小,揭示出有尖叫倾向的不稳定模态是由子结构未耦合时的多阶振动模态叠加而成;分析讨论了摩擦因数、摩擦片结构及其背板阻尼对制动尖叫的影响,为控制制动尖叫提供了途径。     

湿式多盘制动器制动噪声机理研究

为了减弱和消除湿式多盘制动器的制动噪声，针对湿式多盘制动器的工作特性，建立了湿式多盘制动器制动时的数学模型，并应用模态分析方法推导出影响制动噪声产生的理论公式，研究了湿式多盘制动器制动噪声的产生机理，分析了湿式多盘制动器产生制动噪声的主要因素，提出了防治湿式多盘制动器制动噪声的具体措施。     

盘式制动器制动尖叫噪音优化的研究

盘式制动器是一个复杂的非线性系统,基于有限元方法,对制动器总成进行制动尖叫优化分析.模型主要包括制动盘,摩擦片,制动钳和制动支架等.通过计算制动器总成的复域特征值,用负阻尼比和部件贡献率来预测制动尖叫噪音,CAE分析结果与整车测试结果一致.结果表明,有限元方法可以有效地优化制动尖叫噪音.     

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。     

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.     

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。     

大型轮式装载机湿式驱动桥工作热特性分析

采用集总参数法建立了ZL80型轮式装载机湿式后驱动桥的稳态传热网络模型;利用仿真软件对桥箱内机油温度及整体温度场进行仿真,将仿真结果与测试结果进行对比,并对桥箱整体传热、机油温度变化及整体温度场分布进行分析.结果表明:机油温度对环境温度变化很敏感,主传动锥齿轮啮合处和制动器摩擦片处温度相对较高,桥箱散热受桥箱换热面积和平均对流换热系数影响很大;仿真结果与测试结果吻合良好,可用于类似工程车辆驱动桥的热工况研究.     

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.     

鼓式制动器多柔性体ADAMS建模与仿真

考虑线性超单元、非线性接触力、阻尼以及非线性动态过程等因素,建立了某大型客车鼓式制动器的多柔性体动力学模型。考虑到制动鼓椭圆变形导致的楔效应、卡死等现象,将制动鼓看作柔性体,建立了柔性制动鼓与摩擦片的接触模型,同时建立了凸轮的驱动力模型。在一定的制动工况下,ADAMS模型仿真分析得到的凸轮驱动力及制动器外部因数与相关资料结论相吻合,验证了所建立的鼓式制动器模型的正确性。     

热固耦合条件下气缸盖结构可靠性设计分析

以发动机气缸盖为研究对象,通过故障模式分析找到关键故障模式,借助有限元仿真进行温度场、应力场的耦合分析,基于响应面法给出热固耦合条件下结构可靠性模型,应用一次二阶矩法求解了气缸盖的结构可靠性,并给出各随机因素对气缸盖结构可靠性的灵敏度.该方法适用于气缸盖度相似构件的改进设计及分析.     

某轻卡乘员舱热舒适性分析

选取福田轻卡车型空调降温工况为研究对象,利用Theseus-FE和Star-CCM+软件进行乘员舱冷流场与温度场的联合仿真分析。建立完整的人体热调节模型,利用传热学基本原理,进行太阳辐射、乘员舱内辐射的耦合计算,得出乘员舱内的三维流场和温度场分布以及假人表面的速度和温度分布情况,达到对乘员舱热舒适性进行评价的目的。     

基于三维/一维强耦合模型的整车热平衡与热系统参数对性能影响的研究

汽车热管理系统参数变化会对其各项性能产生影响，因此须运用新的研究手段来同时对热管理系统不同维度的多项性能指标进行研究。本文利用AMESim和STAR-CCM+构建了一维/三维强耦合的汽车热管理仿真模型。此模型可同时对不同热平衡工况下的三维和一维温度场和流场结果等多项性能进行研究。相对应的一维分析结果表明，爬坡工况下冷却系统散热能力最差，怠速工况下空调制冷能力最差。为研究热管理系统参数的改变对其性能影响，分析了风扇和水泵的转速对爬坡工况下冷却系统散热的影响以及风扇和压缩机的转速对怠速工况下空调系统制冷的影响。     

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。