鼓式制动器接触与热结构耦合有限元分析

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1、分类号：UDC：密级：猷虞利}张大·肇学位论文鼓式制动器接触与热一结构耦合有限元分析ContactandThermal-StructuralCouplingFiniteElementAnalysisofDrumBrake纪飞龙指导教师姓名：申请学位级别：论文定稿日期：学位授予单位：学位授予日期：杨放梁教授武汉科技大学汽车与交通工程学院马迅教授湖北汽车工业学院汽车工程系答辩委员会主席：评阅人：颜伏伍教授盲审1盲审2武汉科技大学研究生学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究所取得的成果。除了文中已经注明引用的内容或属合作研究共同完成的工作外，本论文不包含任

2、何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：鱼丝壶日期：丝堡土迷研究生学位论文版权使用授权声明本论文的研究成果归武汉科技大学所有，其研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解武汉科技大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门(按照《武汉科技大学关于研究生学位论文收录工作的规定》执行)送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将本论文的全部或部分内容编入学校认可的国家相关数据库进行检索和对外服务。论文作者签名：鱼睦壶指导教师签名

3、：j霉_途牡日期：型!墨：』：!鲨武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要制动器是汽车制动系统的核心部件，对汽车的行驶安全性、舒适性有着重要影响。目前国内对鼓式制动器的研究多是从结构场或温度场等单一物理场进行理论分析，在实际制动过程中，制动鼓温度场和应力场存在高度的耦合作用，因此，对鼓式制动器进行热一结构耦合场的分析成为研究的重点。本文运用有限元法，对EQIl41G载货汽车后轮鼓式制动器进行接触应力场、瞬态温度场以及热一结构耦合场的仿真分析。本文针对鼓式制动器主要进行了以下研究工作：鼓式制动器接触应力场分析：运用有限元分析软件建立鼓式制动器接触应力场模型，对鼓式制动器进行接触非线性分析，得到结构应

4、力和接触摩擦副间的接触压强分布规律。同时，着重探讨接触刚度对计算结果的影响及制动力矩在制动过程中的变化情况。鼓式制动器瞬态温度场分析：根据传热学相关理论，详细研究鼓式制动器的摩擦生热、辐射换热和对流散热，分析鼓式制动器的生热、散热过程，建立其温升计算模型。对鼓式制动器进行一次紧急制动、持续制动和重复制动三种工况下的瞬态温度场分析。按照法规要求进行鼓式制动器热衰退试验，把试验数据与仿真数据进行对比，以验证仿真模型的正确性。鼓式制动器热．结构耦合场分析：在接触应力场和温度场分析模型的基础上，确定耦合场分析的载荷及约束条件，建立鼓式制动器热-结构耦合场分析模型，得到制动器工作过程中的瞬态温度场、应

5、力场、位移场以及摩擦衬片接触压力分布等重要数据，为制动器的设计提供理论指导。关键词：鼓式制动器；接触应力场；瞬态温度场；热-结构耦合场；有限元法第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstractDrumbrakeiSthecorecomponentofthevehiclebrakesystemandhasimportantinflUgl"℃eonthe“vingsafetyandcomfortablenessoftheautomobile．Yetatthepresenttime，studiesofthedrumbrakearemainlycarriedoutbytheoreticalanaly

6、sisfromasingle·physicsfieldpoint,whichislimitedwithinthelaboratory．Intheactualprocessofbraking,temperaturefieldandstressfieldistheheightofcouplingeffect,therefore，thestudyofthethermal-structuralcouplingfieldbecomethefocusofresearchfordrumbrake．Tl硷paperappliesthefiniteelementmethodtosimulatetheconta

7、ctstressfield，transienttemperaturefieldandthermal-structuralcouplingfieldforthereal"drumbrakeofEQl141G．Themainresearchworkofautomotivedrumbrakecarriedoutinthethesisispresentedasfollowing：Drumbrakecontactstr