制动盘表面结构仿生构建与制动性能仿真分析

《制动盘表面结构仿生构建与制动性能仿真分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、：中图分类号：ＴＰ３１９密级公开一＆孤。善除麵２—皆姑異聲ＨＥＢＥＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣ巨ＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕ｄｒ学位论文制动盘表面结构仿生构建与制动性能仿真分析论文作者：髙雅妍指导教师：王立新博±副指导教师：申请学位类别：工学硕±学科、领域：机械工程所在单位：机械工程学院答辩日期：２０１５年６月河北科按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，独立进行研巧工作所取得的成果。对本文的研巧做出重要贡献的个人和集体，巧已在文中Ｗ明确方式碌

2、明。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名指导教师签名；文Ｗｓ年月曰０导谷月曰７＾河北科技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并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。，允许论文被查网和借阅本人授权河北科技大学可［＾将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、。，可采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文适用本授权书。□保密，在＿年解密后＿本学位论文属于／密。

3、＂＂（请在Ｗ上方框内打Ｖ）学位论文作者签名；指导教师签名：叫９年矣月７曰Ｔ＾月曰／Ｊ＾ClassifiedIndex：TP319SecrecyRate：PublicizedUDC：621UniversityCode：10082HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeBionicConstructionofBrakeDisc’sSurfaceStructureandSimulationAnalysisofItsPerformanceCandidate：GaoYayanSuperviso

4、r:Dr.WangLixinAssociateSupervisor:AcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：MechanicalEngineeringEmployer：CollegeofMechanicalEngineeringDateofOralExamination:June,2015河北科技大学硕士学位论文摘要汽车的安全性是汽车设计制造过程中考虑的最重要指标，而汽车的制动性能可靠性则是衡量汽车安全标准的最重要因素。目前主要通过改变制动盘摩擦材料、采用表面改性技术或改变制动盘表面结构来改善其制动性能，但存在研发周期长、生产

5、成本高、耐磨性能不够理想等不足。表面结构设计加工成宏观沟槽几何形貌的制动盘，其摩擦系数和耐磨特性明显高于普通制动盘。因此，设计具有较好几何形貌结构的制动盘成为研究的关键。本文旨在仿生设计具有较好制动特性的制动盘表面结构，以显著提高制动盘的制动性能。本文首先对制动盘表面结构进行仿生构建。参考利用生物体表形成仿生形态样件的方法，基于蝗虫体表不同部位所具有的特殊几何非光滑形态结构而表现出的良好耐磨特性，采用三维软件得到几种具有孔、槽等特征的制动盘表面非光滑结构仿生模型。其次对仿生模型进行应力场分析。运用Workbench仿真不同表面结构制动盘在不同初始速度下的制动时间及应力分布，得到了仿生制动盘表面

6、结构的变化对制动效能和耐磨性能的影响情况，沟槽表面制动盘的制动效能和耐磨性能相对较好。再次对仿生模型进行热应力耦合场分析。根据热分析理论，运用Workbench对模型进行了不同初始速度下瞬态温度场仿真分析，表面具有微凹坑结构的制动盘表现出较好的散热性能。这源于圆凹坑表面更易储存空气，能够实现制动盘与空气的快速换热，从而有效地降低了因温度迅速升高而引起的热疲劳破坏和热摩擦磨损。最后对表面结构仿生制动盘进行优化构建。将具有较好制动效能和耐磨性能的沟槽结构和具有最优散热性能的凹坑结构进行特征组合，得到了制动效能、耐磨性能和散热性能均较好的制动盘表面结构模型。基于昆虫非光滑表面耐磨理论，通过仿真分析手

7、段，阐述了制动盘表面结构的变化对制动效能、耐磨性能以及散热性能的影响情况，为具有更优制动性能制动盘的提出提供了理论基础。关键词制动盘；仿生构建；非光滑表面结构；有限元仿真；制动性能；耐磨性能；散热性能河北科技大学硕士学位论文AbstractThevehiclesafetyistheprincipalconsiderationinautomobiledesignandmanufacture,andb