基于热力耦合湿式制动器温度场温升机理及关键技术的研究

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1、分类号型垒鱼兰：量l密级——单位代码学号1061811023009墨麽交通戈謦硕士学位论文论文题目：基于热力耦合的湿式制动器温度场的温升机理及关键技术研究ResearchonTemperatureRiseMechanismandKeyTechnologiesofTemperatureFieldinWetBrake研究生姓名：李彬导师姓名、职称：殷时蓉副教授申请学位门类：工学硕士专业名称：车辆工程论文答辩日期：2013年5月31日学位授予单位：重庆交通大学答辩委员会主席：评阅人：2013年5月曹源文李军余江波重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独

2、立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任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。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：2吐多年∥月7日重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位

3、论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务(包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等)，同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。学位论文作者签名：嗵，，日期：2少J弓年么月／日本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊(光盘版)电子杂志社CNIGI系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。学位论文作者签名：弛日期：纠铲名月7日指导警师警段穆磐日期：幻}乡年／月)曰莓日●^)，，时／殳月名年签；-】I_『师叫教易导期指日摘要在整车设计中，汽车的安全性越来越被重视，制动系统是影响汽车安全性的核心部件，制动系统性能的好坏直接影响到车辆制动安全性

4、。湿式多盘制动器作为一种新型的制动器，国内外研究人员从不同角度对其进行研究。本课题来源于企业，以全封闭湿式多盘制动器为研究对象，综合运用有限元分析、数值模拟等方法对其制动过程中的温度场变化规律进行分析研究，并对由温度场衍生出来的热点问题进行深入研究。主要研究内容如下：(1)湿式多盘制动器温升机理理论研究通过热传导方程和热弹性方程的建立，两者耦合理论的进行分析研究，基于傅立叶导热定律和能量守恒定律以及对流换热理论，建立湿式多片制动器的数学模型以及车辆特定运行状态时的汽车动力学模型。构建湿式多片制动器的温度模拟分析模型所需的热流密度边界条件。结合湿式多片制动器的工作条件和实际情况，在理论分析的基

5、础上构建湿式多片制动器的有限元温度场和热性能分析计算模型。解决湿式多盘制动器在温升机理领域的建模及仿真等主要关键技术问题。(2)湿式多盘制动器特定制动条件下温度场分布模式研究根据实际尺寸建立湿式制动器摩擦副三维模型，采用设定的制动工况进行分析研究，运用有限元软件MSC．Patran对湿式制动器摩擦片和钢盘进行热分析，得出制动过程中摩擦片和钢片温度分布图。对摩擦盘和钢盘温升特点进行分析，对同一时刻摩擦盘和钢盘不同部位温度梯度进行分析，对比分析了同一时刻摩擦盘和钢盘的温度差别，分析不同时刻的热流流动模式。总结摩擦制动过程中摩擦盘和钢盘温度场变化规律。对湿式制动器整体进行分析，分析不同位置摩擦副温

6、度升特点和基本规律。对比分析仿真结果与理论计算结果。(3)湿式多盘制动器温度场衍生热点关键技术问题研究。针对湿式制动器中摩擦热点的迁移现象，对摩擦热点迁移机理进行了探究，分析了摩擦热点的迁移模式，建立了热点迁移的数学模型，根据所建立的热点迁移数学模型研究热点迁移规律。通过所建立的数学模型进行数值分析和仿真测试，从两方面分析了摩擦副滑动速度V、波长L、接触压力增长率b与迁移速度、热点数之间的对应关系。提出了缓解热点问题的相应的措施。关键词：湿式制动器：温度场；热分析；热点；模拟仿真Thesafetyofvehicleisincreasinglytakenseriousinthedesignof

7、wholevehicle．brakesystemplaysanimportantroleinkeepingthevehiclesafe，itperformsadirectimpactonthesafetyofvehiclebraking．Asanewtypebrake，thewetmulti-discbrakehasmanyadvantages，suchasbigbraketorque，largefricti