制动鼓静力分析___毕业论文

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1、鼓式制动器的三维有限元模拟与接触分析摘要本课题以通用有限元分析软件ANSYSWorkbench为平台，建立了某鼓式制动器的三维有限元模型。通过改变边界条件的施加方式及不同的接触对设置参数，研究其对结果的影响，确定了鼓式制动器接触分析边界条件及接触对的设置方法。根据实际制动器所受的载荷，确定了两个分析载荷步，第一载荷步为制动鼓不动，施加实际促动力模拟制动蹄压紧制动鼓的工作过程；第二载荷步为对鼓施加转动位移，模拟制动鼓的转动。利用确定的鼓式制动器接触分析边界条件的设置方法，进一步运用ANSYSWorkbench，对摩擦衬片与制动

2、鼓之间的摩擦接触进行模拟，得出接触压强的分布特性及制动器的等效应力与变形，并分析了制动力矩在制动过程中的变化规律。本文的研究内容，对鼓式制动器的改进设计，改善磨损均匀性和制动效能均能提供参考依据。关键词：鼓式制动器；有限元法；接触分析；ANSYSWorkbenchAbstractInthisissue，drumbrakeissimulatedbyusingthefiniteelementanalysissoftwareANSYSwithnewinterfaceofWorkbench.Bychangedthemethodtoi

3、mposeboundaryconditionsandsettingofcontactregion,thistextresearchontheimpactofresults.Basedontheaboveresultsoftheanalysis,themethodtoimposeboundaryconditionsandthesettingofcontactregionaredetermined.Basedontherealload,wehavetwoloadsteps.Thefirstoneisfixedthebrakedr

4、umandactualforceisappliedtosimulatetheworkingprocessofbraking.Thesecondoneismakingthebrakedrumturnaroundwithasmallangle.Byusethemethodtoimposeboundaryconditionsandthesettingofcontactregionwhichhasbeendetermined,thecontactpressure,stressanddisplacementdistributionbe

5、tweenbrakeliningsanddrumaresimulated.Andthensimulatethechangeofbrakingtorqueintheprocessofbraking.Theaboveanalysisprovidetheoreticalreferencetooptimizethestructureofthebrakesoastoimprovingthenouniformityofwearandtheeffectivenessfactorofthebrake.Keywords:Drumbrake;F

6、initeelementmethod;Stress;Contactanalysis;ANSYSWorkbench目录第一章绪论11.1引言11.2制动器的发展现状21.3制动器有限元模拟的发展及现状21.4课题的主要内容3第二章ANSYS接触分析功能42.1ANSYS中接触问题的有限元分析理论42.1.1接触问题的分类42.1.2ANSYS中面—面接触52.1.3ANSYS中接触的类型72.2ANSYSWorkbench界面中接触分析方法72.2.1ANSYSWorkbench界面的介绍72.2.2在ANSYSWorkben

7、ch界面下进行接触分析的一般步骤8第三章鼓式制动器的三维有限元分析93.1制动器模型93.2制动器的设计参数103.3制动器的力学模型建立103.4约束边界条件的确定113.5制动器的有限元分析方案123.6制动器有限元分析的前处理123.6.1几何模型的建立123.6.2材料特性常数设置133.6.3网格的划分143.6.4接触条件的设置16第四章边界条件施加方式及接触设置的研究174.1更改施加边界条件的方式对接触分析结果的影响174.1.1RemoteDisplacementSupport与CylindricalSup

8、port对比174.1.2RemoteDisplacementSupport与CylindricalSupport对比结论214.1.3FixSupport与RemoteDisplacementSupport对比214.1.4FixSupport与RemoteDisplacementSup