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基于时变动力学模型的盘式制动器制动抖动分析
1
作者 王会平 杨俊 +2 位作者 王泽荫 何宁 户新建 《农业装备与车辆工程》 2025年第6期32-37,共6页
为有效抑制盘式制动器制动抖动,提出一种基于盘-块间面面接触的八自由度时变动力学模型,考虑了制动过程中摩擦副的时变磨损。通过试验获取制动盘轴向初始不平整度(DTV),并将其与摩擦副的时变磨损数据叠加,作为模型仿真中制动块质心位移... 为有效抑制盘式制动器制动抖动,提出一种基于盘-块间面面接触的八自由度时变动力学模型,考虑了制动过程中摩擦副的时变磨损。通过试验获取制动盘轴向初始不平整度(DTV),并将其与摩擦副的时变磨损数据叠加,作为模型仿真中制动块质心位移的输入。基于Simulink软件仿真,得到的制动压力波动幅度与试验数据偏差为5.3%,制动力矩波动幅度与试验数据偏差为4.8%,表明该模型在预测制动抖动方面具有较高的精度。 展开更多
关键词 盘式制动器 制动抖动 时变磨损 SIMULINK仿真
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试验环境的盘式制动器NVH特性研究 被引量：1
2
作者 黄泽好 罗福平 +2 位作者 张红 雷伟 田应飞 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第4期94-101,共8页
文中采用多体动力学和声学边界元等数值方法,研究某盘式制动器试验条件下的NVH(Noise,Vibration,Harshness)特性。首先,建立试验环境的制动器刚柔耦合模型,从结构、激励源和传递路径3个方面分析制动NVH特性影响因素;然后,运用声学边界... 文中采用多体动力学和声学边界元等数值方法,研究某盘式制动器试验条件下的NVH(Noise,Vibration,Harshness)特性。首先,建立试验环境的制动器刚柔耦合模型,从结构、激励源和传递路径3个方面分析制动NVH特性影响因素;然后,运用声学边界元法仿真得到制动振动辐射的噪声,并与台架试验结果进行比较。结果表明:制动盘第2~5阶轴向模态,支架第2~3阶轴向模态,以及制动钳和连接板第1阶轴向模态等模态固有频率与台架试验噪声频率较接近,可能引起共振而产生制动噪声;在不影响制动性能的前提下,改变制动盘与摩擦衬片阻尼系数能改善制动NVH特性;悬架螺旋弹簧下端振动大,减振器与衬套对振动具有显著衰减作用;由仿真声压级云图发现,制动盘与摩擦片接触部位声压级最大,且随频率增加呈先增后减趋势,与台架试验对应测点的噪声结果进行直接比较,两者趋势一致。 展开更多
关键词 台架NVH试验 盘式制动器 刚柔耦合 制动NVH特性 影响因素 辐射噪声
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摩擦-消音片结构对盘式制动器尖叫噪声的影响研究
3
作者 王亮 卢曦 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第8期61-67,共7页
针对某汽车盘式制动器存在制动尖叫噪声问题,研究了不同倒角结构的摩擦片、不同阻尼层厚度的消音片,以及两者匹配对制动尖叫噪声的影响,并通过台架试验分别对研究得到的最佳匹配方案和原方案进行噪声测试。研究结果表明,5种不同倒角结... 针对某汽车盘式制动器存在制动尖叫噪声问题,研究了不同倒角结构的摩擦片、不同阻尼层厚度的消音片,以及两者匹配对制动尖叫噪声的影响,并通过台架试验分别对研究得到的最佳匹配方案和原方案进行噪声测试。研究结果表明,5种不同倒角结构摩擦片中,对称结构的倒角优于不对称结构,不对称结构的倒角解决频率较为集中的单处噪声效果较好,其中,对称直倒角结构降噪效果最好,但易诱发新的噪声;消音片阻尼层厚度逐渐增大时尖叫噪声发生的倾向性呈现先减小后增大的趋势;摩擦片与消音片的合理匹配能有效改善尖叫噪声,对称倒角和不对称倒角结构的摩擦片分别匹配消音片时的降噪趋势相反,其中对称斜倒角结构的摩擦片与阻尼层厚度为0.28 mm的消音片匹配时降噪效果最好,噪声发生度比原方案降低了97.98%。 展开更多
关键词 尖叫噪声 摩擦片 消音片 盘式制动器
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盘式制动器温度场的分析研究
4
作者 王全伟 卜旭阳 +2 位作者 郭仝兴 周城 文豪 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第2期141-147,共7页
针对制动器温度场的研究分析,建立额定起重量32 T的钳盘式制动器三维模型,同时在Workbench中添加制动器材料的各个参数,设置摩擦副间的接触关系,施加制动盘和制动衬片载荷、约束,对制动器制动过程产生的温度场进行仿真。使用LM算法建立... 针对制动器温度场的研究分析,建立额定起重量32 T的钳盘式制动器三维模型,同时在Workbench中添加制动器材料的各个参数,设置摩擦副间的接触关系,施加制动盘和制动衬片载荷、约束,对制动器制动过程产生的温度场进行仿真。使用LM算法建立包括时间、摩擦因数、制动压力、初始转速的多元非线性数学模型,通过Matlab进行回归分析。最终拟合结果和有限元仿真结果吻合,验证了起重机制动器温度模型的正确性。 展开更多
关键词 多元非线性 盘式制动器 摩擦接触 温度场 有限元仿真
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C/SiC材质盘式制动器热-机耦合特性分析
5
作者 甫圣焱 马晓欣 +1 位作者 李福屹 计江 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第6期14-24,共11页
为了探究新型C/SiC材料用作小型汽车盘式制动器不同载荷条件下的温度和应力特性,文中通过ABAQUS软件建立了C/SiC制动盘的三维热-机耦合模型,对不同初始速度和制动压力下的紧急制动进行了模拟仿真研究,并与传统的HT250制动盘进行了对比... 为了探究新型C/SiC材料用作小型汽车盘式制动器不同载荷条件下的温度和应力特性,文中通过ABAQUS软件建立了C/SiC制动盘的三维热-机耦合模型,对不同初始速度和制动压力下的紧急制动进行了模拟仿真研究,并与传统的HT250制动盘进行了对比。结果表明:制动片对C/SiC制动盘产生周期脉冲压力,制动过程中摩擦生热造成制动盘温度周期升降,产生正弦波动的热应力,脉冲压力和正弦波动的热应力二者耦合造成制动盘Mises应力、径向应力和周向应力呈现出周期“脉冲”和“正弦”波动变化。在制动减速度为5.56 m/s2、初始速度为60 km/h条件下,C/SiC制动盘在制动摩擦区峰值温度最高为137.3℃,峰值Mises应力、径向应力和周向应力远远小于材料强度。制动盘芯部的非摩擦区域节点承受周期波动的拉应力,是容易发生疲劳失效的关键位置。随着制动减速度的提高,C/SiC比HT250材质制动盘温升更高,但应力峰值的增幅小,具有更强的抗热衰退性能,满足紧急制动的要求。 展开更多
关键词 C/SIC 盘式制动器 热-机耦合 温度场 应力场
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闸片沟槽织构对盘式制动尖叫的影响
6
作者 朱琪 唐铭族 +1 位作者 唐丽 邓阳阳 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期133-137,共5页
为研究制动闸片沟槽织构对盘式制动系统制动尖叫的影响,基于摩擦自激振动理论,建立盘式制动系统普通闸片和沟槽闸片有限元模型,采用复特征值分析法研究该盘式制动系统的摩擦自激振动特性。利用该有限元模型开展沟槽的宽度和深度的参数... 为研究制动闸片沟槽织构对盘式制动系统制动尖叫的影响,基于摩擦自激振动理论,建立盘式制动系统普通闸片和沟槽闸片有限元模型,采用复特征值分析法研究该盘式制动系统的摩擦自激振动特性。利用该有限元模型开展沟槽的宽度和深度的参数化分析,获得其对制动尖叫的影响规律。结果表明:制动闸片与制动盘间的摩擦自激振动是导致制动尖叫发生的主要原因,沟槽型闸片对抑制制动尖叫具有明显效果;当闸片沟槽深度在5~20 mm区间内,盘式制动系统的稳定性随沟槽深度的增大而呈现逐渐降低的趋势,表明沟槽深度越小,发生摩擦自激振动的可能性越小;在沟槽宽度5~20 mm范围内,随沟槽宽度的增大,盘式制动系统的稳定性先增大后降低,在沟槽宽度为10 mm时,系统发生制动噪声的可能达到最大。 展开更多
关键词 盘式制动 制动噪声 沟槽织构 摩擦自激振动 复特征值分析
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汽车盘式制动器尖叫声仿真研究
7
作者 杨树凯 邓建交 +2 位作者 侯杭生 刘涛 沈远航 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2024年第7期55-62,共8页
针对某乘用车前制动器低频尖叫问题,建立了制动系统稳定性分析有限元模型及多工况矩阵,利用复模态分析方法对该制动系统稳定性进行了分析,结果表明,系统在1830 Hz频率下出现不稳定模态,与实车制动尖叫试验结果吻合良好。采用组件贡献和... 针对某乘用车前制动器低频尖叫问题,建立了制动系统稳定性分析有限元模型及多工况矩阵,利用复模态分析方法对该制动系统稳定性进行了分析,结果表明,系统在1830 Hz频率下出现不稳定模态,与实车制动尖叫试验结果吻合良好。采用组件贡献和模态贡献分析方法对不稳定模态进行了分析,结果显示,制动钳的一阶扭转模态和摩擦片的一阶弯曲模态贡献显著,并对制动钳和摩擦片进行了优化,仿真结果表明,制动钳结构加强后系统1830 Hz不稳定模态趋于稳定,摩擦片材料及结构调整后,系统稳定性得到改善,但仍处于不稳定区间,噪声难以消除,与试验验证结果一致,主观评价结果为可接受。 展开更多
关键词 盘式制动器 制动尖叫 复模态分析 稳定性分析 贡献分析
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盘式制动器热力耦合分析的研究进展 被引量：8
8
作者 黄健萌 高会凯 《中国工程机械学报》 2013年第4期364-369,共6页
制动器摩擦副的温度/应力场耦合分析计算是制动器设计的重要内容和选择摩擦副材料的重要理论依据.首先对实心盘式制动器和通风盘式制动器做了一定的比较,然后在广泛查阅文献的基础上详述了实心盘式制动器和通风盘式制动器热力耦合分析... 制动器摩擦副的温度/应力场耦合分析计算是制动器设计的重要内容和选择摩擦副材料的重要理论依据.首先对实心盘式制动器和通风盘式制动器做了一定的比较,然后在广泛查阅文献的基础上详述了实心盘式制动器和通风盘式制动器热力耦合分析的研究现状,最后对盘式制动器热力耦合在今后的研究中的问题做了综述. 展开更多
关键词 实心盘式制动器 通风盘式制动器 热力耦合
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轿车盘式制动片性能测试体系与设备
9
作者 曲波 王铁山 丛春梅 《汽车技术》 北大核心 1996年第10期19-27,共9页
根据盘式制动器的工作原理及对盘式制动片的性能要求，阐述了盘式制动片的物理性能检测体系及盘式制动片性能的测试方法；简要介绍了吉林工业大学机电设备研究所开发研制的一些相关测试设备的基本原理、结构特点。
关键词 盘式制动器 盘式制动片 测试设备 汽车 轿车
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盘式制动器制动抖动问题概述 被引量：43
10
作者 余卓平 尹东晓 +1 位作者 张立军 宁国宝 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期372-376,共5页
在参阅大量文献和实际研究实践的基础上,对制动抖动现象、发生机理以及控制措施方面的国内外研究现状进行了综述,最后讨论了当前研究存在的主要问题和今后研究的方向和重点。
关键词 盘式制动器 制动抖动问题 汽车 制动系统 发生机理 影响因素
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摩擦衬片包角对盘式制动器尖叫影响的仿真分析 被引量：20
11
作者 张立军 陈前银 +2 位作者 刁坤 孟德建 余卓平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期59-64,共6页
摩擦衬片包角对制动尖叫具有重要影响。针对某通风盘式制动器,建立有限元复模态模型并通过尖叫台架试验进行了正确性验证。基于该模型针对5种包角水平的摩擦衬片,通过仿真计算分析其对制动尖叫倾向性的影响,并从制动块自由模态特性、盘... 摩擦衬片包角对制动尖叫具有重要影响。针对某通风盘式制动器,建立有限元复模态模型并通过尖叫台架试验进行了正确性验证。基于该模型针对5种包角水平的摩擦衬片,通过仿真计算分析其对制动尖叫倾向性的影响,并从制动块自由模态特性、盘块间接触压力分布、不稳定模态频率及模态耦合特性角度解释了不同摩擦衬片包角对制动尖叫的影响机制。分析表明:摩擦衬片包角的改变会同时引起制动块结构特性变化和接触压力分布的变化,进而引起不稳定模态数量、频率和模态耦合特性的改变。 展开更多
关键词 盘式制动器 摩擦衬片包角 制动尖叫 影响机制
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盘式制动器15次循环制动温度计算 被引量：23
12
作者 周凡华 吴光强 +2 位作者 沈浩 高全均 李文辉 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期411-413,418,共4页
本文针对盘式制动器,提出了15次循环制动的温升热力学模型,并利用有限差分法进行了实车计算,结果表明方法是可行的,可为制动器与整车的匹配设计提供参考。
关键词 盘式制动器 15次循环制动 热力学模型 汽车 温度
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盘式制动器接触压力与热机耦合特性仿真分析 被引量：35
13
作者 张立军 陈远 +1 位作者 刁坤 孟德建 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1554-1561,1578,共9页
针对通风盘式制动器,根据形状、尺寸设置刚性面模拟活塞侧和钳指侧制动块的法向作用力,建立了三维瞬态热机耦合有限单元模型,进行了紧急制动工况下盘-块接触压力和制动块热机耦合特性的计算与分析.分析表明,摩擦力引起的载荷转移效应会... 针对通风盘式制动器,根据形状、尺寸设置刚性面模拟活塞侧和钳指侧制动块的法向作用力,建立了三维瞬态热机耦合有限单元模型,进行了紧急制动工况下盘-块接触压力和制动块热机耦合特性的计算与分析.分析表明,摩擦力引起的载荷转移效应会促使盘-块接触压力总体上向进摩擦区方向偏移,时变的活塞侧和钳指侧盘-块接触压力分布完全不同,会受到制动器结构、法向力和摩擦力的动态变化以及制动盘热翘曲变形的联合影响;摩擦生热量的动态变化、制动盘的周向温度梯度以及衬片的径向接触压力梯度导致制动块复杂的温度分布特征;摩擦衬片主要产生由法向力引起的压应力,且应力分布与接触压力分布极为相似;制动盘的热翘曲情况会显著影响摩擦衬片的热变形模式以及变化趋势. 展开更多
关键词 通风盘式制动器 接触压力分布 热机耦合 温度分布 应力分布 热弹性变形
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盘式制动器摩擦特性及制动尖叫测试与分析 被引量：19
14
作者 刘献栋 任增杰 +1 位作者 王海霞 单颖春 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期746-750,907-908,共5页
针对汽车制动时制动副间摩擦产生的制动尖叫问题,笔者搭建了汽车盘式制动器制动噪声实验台架,对制动尖叫进行了实验研究。测试了制动尖叫产生时的制动盘转速、制动压力、制动扭矩参数及噪声信号,并研究了一定初始转速下,制动盘和制动衬... 针对汽车制动时制动副间摩擦产生的制动尖叫问题,笔者搭建了汽车盘式制动器制动噪声实验台架,对制动尖叫进行了实验研究。测试了制动尖叫产生时的制动盘转速、制动压力、制动扭矩参数及噪声信号,并研究了一定初始转速下,制动盘和制动衬块之间摩擦系数随制动压力、制动副表面温度、转速及时间的变化关系。使用时域和频域方法分别对制动尖叫的声压信号进行分析,获得了其信号特征和频谱成分。本研究工作有助于理解和揭示汽车盘式制动器制动尖叫的产生机理。 展开更多
关键词 盘式制动器 台架实验 摩擦系数 制动尖叫
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通风盘式制动器热机耦合理论建模与分析 被引量：49
15
作者 孟德建 张立军 余卓平 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期890-897,共8页
针对制动盘内外侧壁厚不等的通风盘式制动器,基于实测制动副摩擦系数—相对速度试验数据,建立了3维瞬态热-机耦合理论模型及有限元模型,分析了紧急制动工况下制动盘瞬态温度场和法向应力场在径向、周向和法向的分布特征,以及制动盘侧面... 针对制动盘内外侧壁厚不等的通风盘式制动器,基于实测制动副摩擦系数—相对速度试验数据,建立了3维瞬态热-机耦合理论模型及有限元模型,分析了紧急制动工况下制动盘瞬态温度场和法向应力场在径向、周向和法向的分布特征,以及制动盘侧面热弹性变形和厚薄差变化规律.在台架试验中利用热电偶和非接触式位移计测量了制动盘表面温度和热弹性变形,仿真计算结果与试验结果具有良好的一致性.研究结果表明:制动盘瞬态温度、法向应力、热弹性变形之间存在复杂的耦合关系,这主要是由于制动盘通风槽和内、外侧壁厚不等的结构特点以及摩擦、热、机械的相互作用所致. 展开更多
关键词 通风盘式制动器 热-机耦合 瞬态温度 法向应力 热弹性变形
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盘式制动器温度模型构建与温度场仿真 被引量：13
16
作者 刘献栋 尚可 +3 位作者 万志帅 赵毓涵 单颖春 何田 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期453-458,505,共7页
建立了某型汽车盘式制动器三维模型,分析了其制动盘-衬块摩擦副间的接触关系,并对制动过程中摩擦副的温度场进行了仿真。同时使用LM算法进行多元非线性回归分析,分别计算了不同的摩擦因数、制动压力、初始转速和时刻下制动盘的最高温度... 建立了某型汽车盘式制动器三维模型,分析了其制动盘-衬块摩擦副间的接触关系,并对制动过程中摩擦副的温度场进行了仿真。同时使用LM算法进行多元非线性回归分析,分别计算了不同的摩擦因数、制动压力、初始转速和时刻下制动盘的最高温度。有限元仿真与回归分析的结果基本吻合,验证了所建温度模型的正确性。本研究可为汽车盘式制动器设计中的温度预测提供参考。 展开更多
关键词 盘式制动器 有限元法 温度场 回归分析 温度模型
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浮钳盘式制动器的有限元分析 被引量：20
17
作者 王良模 彭育辉 曾小平 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期756-758,共3页
通过对浮钳式盘式制动器的受力分析,建立了其关键部件钳体和支架的力学模型。应用大型机械CAD/CAE/CAM软件I-DEAS对某一国产的浮钳式盘式制动器进行了有限元建模和分析,求解它们在工作状态下的应力情况。结果表明,钳体和支架的设计强度... 通过对浮钳式盘式制动器的受力分析,建立了其关键部件钳体和支架的力学模型。应用大型机械CAD/CAE/CAM软件I-DEAS对某一国产的浮钳式盘式制动器进行了有限元建模和分析,求解它们在工作状态下的应力情况。结果表明,钳体和支架的设计强度满足材料性能要求,该制动器的设计是成功的。 展开更多
关键词 汽车 盘式制动器 有限元
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盘式制动器的全性能优化设计 被引量：19
18
作者 杨晓明 邱清盈 +1 位作者 冯培恩 潘双夏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期630-633,共4页
基于广义优化理论,通过对盘式制动器的深入分析,以制动减速度、热衰退率、热恢复率差、材料成本、加工成本为优化目标,全面考虑技术性、经济性和社会性,建立了盘式制动器设计方案全性能优化模型。以实际制动器的设计参数作为初始方案,... 基于广义优化理论,通过对盘式制动器的深入分析,以制动减速度、热衰退率、热恢复率差、材料成本、加工成本为优化目标,全面考虑技术性、经济性和社会性,建立了盘式制动器设计方案全性能优化模型。以实际制动器的设计参数作为初始方案,采用改进的差分进化算法进行优化设计,在保持热衰退率和热恢复率性能不劣化的情况下,制动器的制动性能和经济性能得到显著提高。 展开更多
关键词 液压盘式制动器 广义优化 全性能建模 差分进化算法
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盘式制动器制动尖叫的研究 被引量：14
19
作者 孙振华 曾庆华 +1 位作者 蒋东鹰 管迪华 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 1999年第6期326-332,共7页
制动尖叫是由摩擦耦合诱发和制动器各部件的模态参数匹配不当引起的系统不稳定现象。针对一个有尖叫倾向的实际样车,通过有限元方法提取制动器各部件的模态参数,以制动器的每个部件作为一个子结构,应用自由界面法进行模态综合,得到了与... 制动尖叫是由摩擦耦合诱发和制动器各部件的模态参数匹配不当引起的系统不稳定现象。针对一个有尖叫倾向的实际样车,通过有限元方法提取制动器各部件的模态参数,以制动器的每个部件作为一个子结构,应用自由界面法进行模态综合,得到了与实际尖叫情形相符的耦合模型(模型中存在一阶与尖叫频率对应的不稳定模态);应用耦合模型,通过分析子结构模态与耦合系统不稳定模态的关系,定量地得到了各子结构模态对制动尖叫的影响大小,从而得到了决定尖叫产生与否的关键因素——支架的第11阶模态;针对该阶模态,提出了结构修改方案B3。通过对比试验,验证了B3确实有抑制尖叫的作用。 展开更多
关键词 盘式制动器 制动尖叫 耦合模型 制动噪声
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盘式制动器热-应力-磨损耦合行为的数值模拟 被引量：22
20
作者 张方宇 桂良进 范子杰 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期984-988,979,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 盘式制动器 热负荷 接触应力 磨损 耦合 数值模拟
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