基于Simulink的磁流变制动器散热仿真分析.pdf

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1、第24卷第6期2011年11月机电产品开发与剀新Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalPmductSV01．24，No．6Nov．。2011文章编号：1002—6673(2011)06--045-03基于Simulink的磁流变制动器散热仿真分析王思卓，邹浙湘，李明扬(北京理工大学珠海学院机械与车辆学院，广东珠海519085)摘要：通过描述制动器热传递的数学特征。根据制动器实际工作状况，针对一次紧急制动、两次紧急制动和持续下坡制动三种不同制动工况下的MRF制动器放一散热情况，在Simulink环境下建

2、立仿真模型，对散热仿真曲线进行分析，评价其作为车用制动器制动时的可行性。关键词：MKF制动器；散热；仿真中图分类号：TP391．9文献标识码：Adoi：10．3969，j．issn．1002-6673．2011．06．017AnalysisofSimulationforaMagnetoRheologicalnllidBrakeDissipateHeatBasedonSimulinkWANcSi-Zhuo，ZOUZhe-xmg，LIMing-Yang(MechanicalandVehicleSchool，ZhuhaiCollegeofBeijingIn

3、stituteofTechnology，ZhuhaiGuangdong519085，China)Abstract：AccordingtOtheactualworkingconditionofthebrakeand山edcScfipfionofthebrakeheattransferofMathematicscharacteris—tics，inthelightofMR．Fbrakerelease—heatcondifionfromthreedifferentbrakingconditionswhichareoneemergencybraking，tW

4、Ocmer-gencybrakingandcontinuousdownhillbraking,thisarticleestablishedsimulationmodehinso,wareenvironmentofSimulink．ItanalysedthethermalsimulationcurvesandevaluatedthefeasibilityoftheMKFbrakeasthebrakeforvehiclebraking．Keywords：MRFbrake；dissipateheat；simulation0引言磁流变液(MRF)制动器在制动

5、过程中，车辆运动的机械能在制动器内转换成大量的热能，电磁线圈也会在控制电流作用下生成热量。热量传递过程中，有i种基本的方式：热传导、热对流和热辐射i11，这i种方式在制动器散热过程中同时存在，热传导主要在制动器内部的磁流变液、叶轮和壳体间实现，热对流和热辐射是制动器热量散失到空气中的主要方式。制动器散热模型可以视为一个内部非稳定热源的实体与周围环境的热交换。对于传统的机械鼓式制动器，辐射换热量约占制动鼓散热量的5％～10％，制动鼓外表面的温度越高。辐射换热量也就越大。对流散热是鼓式制动器最主要的散热方式．占总散热量的80％以上圈。MRF制动器外部壳体

6、与鼓式制动器相似，散热方式也几近相同。1制动器生热热流率汽车制动过程中，符合能量守恒定律，在忽略轮胎收稿日期：2011-08—29作者简介：王思卓(1984-)，女，硕士研究，助教。主要从事电工技术、电子技术、单片机原理及接口技术、汽车单片机及车栽总线技术、汽车设计等科目的教学工作。的滑移引起的轮胎和地面之间的摩擦的情况下．车辆动能的减少转化为制动器内摩擦生成的热。当车辆在坡道上制动时，还应考虑到势能的变化情况。因此，车辆制动器内在制动过程中产生的热量总值为：Q=下1mvl2．丁Imv22+mg(±i-f)S(1)式中：i一道路纵向坡度，下坡取正，上

7、坡取负；f_滚动阻力系数，本文取f=O．02。则整车制动器总生热热流率q为：q=Q'=mav+mg(±i—f)v(2)式中：a一制动减速度(m／s2)；v一汽车某时刻的瞬时速度(n1／s)。制动过程中，忽略空气阻力和旋转质量惯性力偶矩的影响。则前、后轴制动器的生热热流率服从制动力分配系数B的分配，单个前轮制动器的生热热流率q，为：ql=阜·q(3)单个后轮制动器的生热热流率q：为：胪毕．q(4)式中：8一制动力分配系数，本文取13=o．4088。很明显．车辆单个后轴制动器在制动过程中生热热流率要大于前轴制动器的热流率，本文取制动时热交换速率大45·产

8、品与市场·的单个后轮制动器为研究对象。2制动器散热热流率制动器散热热流率包括对流换热热流率和辐射换热热流率。