高速列车制动盘制动过程数值模拟

《高速列车制动盘制动过程数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com2008年第3期总第35卷设计与研究·15·高速列车制动盘制动过程数值模拟王艺，陈辉，李明。(1．成都铁路局焊轨段，四川成都610051；2．西南交通大学工程科学研究院，四川成都610031；3．四川工程职业技术学院，四川德阳618000)摘要：采用高度非线性有限元软件MSC．Marc建立热机耦合的3D模型，模拟了200km／h高速列车制动盘制动过程中温度和应力变化情况，分析了制动过程中温度和应力的变化规律。数值模拟结果与1：1制动台架试验结果相吻合。可为

2、新型高速列车制动盘的研制提供参考。关键词：高速列车；制动盘；热机耦合分析中图分类号：TBll5文献标识码：A文章编号：1006—0316(2008)03—0015—03Numericalsimulationofbrakediscsforhigh-speedtrainsWANGYi，CHENHu，LIMing(1．DepartmentofRail-welding，ChengduRailwayBureau，Chengdu，610051，China；2．InstituteofScienceandngineer

3、ing，SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu61003，China；3．SichuanEngineeringTechnicalCollege，Deyang618000，China)Abstract：Thevariedbehavioroftemperatureandstressindiscwassimulatedinthedurationof200km／hhigh-speedtrainbraking，thehighlynonlinearfiniteelementanaly

4、sissoftwareMSC．Marcwasadoptedtobuildcoupledthermo-mechanicalthree-dimensionalmodels．Thechangingruleofthetemperatureandstressfieldwasalsoanalyzed．Theresultswerecoincidedwiththe1：1dynamicbenchtest．Thesecanprovidereferencestostudynewhigh-speedstraindiscs．Ke

5、ywords：high—speedtrain；brakedisc；coupledthermo-mechanicalanalysis国际公认列车最高运行速度达到200km／h及其制动过程中温度和应力变化的准确模拟对分析热裂以上的列车叫高速列车，速度是高速列车的技术核纹产生的原因、预防热裂纹的产生、选择和设计制心，也是其主要的技术经济优势所在。但是速度的动盘材料等都有重要的参考意义。提高却带来安全问题，因此国际铁路联盟规定：在1数值模拟动力制动失效的情况下，机械摩擦制动必须保证高速列车能在规定的距离内停车，

6、以确保行车安全。1．1假设本文通过采用有高度非线性软件有限元软件制动过程是一个非常复杂的多种物理场耦合作MSC．Marc模拟了200km／h高速列车制动过程中制用的过程，目前几乎不能将各方面考虑齐全。本文动盘温度和应力的变化，并与台架实验进行了对比。采用有限元方法分析制动盘在一次制动过程中温度通过对国内外制动盘研究现状的分析，发现针和应力变化情况，主要有以下假设：对制动过程中的数值模拟大都采用热机不耦合的方(1)闸片和盘为面与面接触，不考虑它们表面法。但实际制动过程中，温度和应力是耦合的相互的粗糙度，且

7、忽略在一次制动过程中接触面的磨损；影响的，由于循环摩擦使得制动盘局部温度很高，(2)制动过程为匀减速过程；产生的热应力如果超过了制动材料的屈服极限，将(3)制动过程中盘和闸片以对流散热为主，盘产生塑性变形，进而产生裂纹。由此，对高速列车收稿日期：2008—01一O3作者简介：王艺(1977一)，男，现在成都铁路局焊轨段从事生产技术管理工作。维普资讯http://www.cqvip.com·16·设计与研究2008年第3期总第35卷与轴之间通过接触传热；Re5x105,0．6

8、擦系数恒定不变，且摩擦鼍目产生的热量分配由软件MSC．Marc自动实施；：0．664(u-x)P2／L(1)(5)压力均匀施加在闸片背部；(2)紊流(6)制动初始温度为室温，不考虑气候等因素；5xlO