制動(dòng)盤的熱邊界條件反演及溫度場(chǎng)重構(gòu).pdf

1、制動(dòng)器是車輛安全系統(tǒng)中極為重要的執(zhí)行部件。制動(dòng)器制動(dòng)過程伴隨著劇烈的溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)和磨損的耦合現(xiàn)象。制動(dòng)盤作為制動(dòng)器的主要部件，能準(zhǔn)確獲得它在制動(dòng)過程中的溫度場(chǎng)分布是研究這一耦合現(xiàn)象的前提，對(duì)制動(dòng)器的設(shè)計(jì)優(yōu)化、制動(dòng)和控制策略的選擇有著至關(guān)重要的意義。
　　隨著計(jì)算科學(xué)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)性能的提高，數(shù)值模擬方法在制動(dòng)盤的溫度場(chǎng)研究中得到了廣泛的應(yīng)用。然而在目前的研究中，制動(dòng)盤和摩擦片之間熱流分配系數(shù)的確定仍存在著分歧與不足。熱流分配系數(shù)

2、不準(zhǔn)確，會(huì)對(duì)制動(dòng)盤摩擦面熱流的計(jì)算造成負(fù)面影響，進(jìn)而使得數(shù)值模擬結(jié)果不能準(zhǔn)確反應(yīng)溫度場(chǎng)的實(shí)際變化情況。針對(duì)這一問題，采用傳熱學(xué)反問題（Inverse Heat Conduction Problem,IHCP）的方法，根據(jù)制動(dòng)盤內(nèi)部測(cè)點(diǎn)的溫度信息，反演作為邊界條件的瞬態(tài)熱流，避免了熱流分配系數(shù)不準(zhǔn)確的困擾，不失為一種可行的方案。
　　本文采用動(dòng)態(tài)控制矩陣（Dynamic Matrix Control, DMC）反演算法對(duì)盤式制動(dòng)器制

3、動(dòng)盤的瞬態(tài)熱邊界條件進(jìn)行反演，并在此基礎(chǔ)上重構(gòu)了其溫度分布。主要的研究工作如下：
　　①建立了盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤的二維非穩(wěn)態(tài)傳熱模型，利用有限容積法求解了制動(dòng)盤在制動(dòng)過程中的瞬態(tài)溫度分布，并對(duì)模型的正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　?、诮Y(jié)合制動(dòng)盤傳熱正問題模型，將制動(dòng)盤表面熱流分布作為待反演參數(shù)，根據(jù)制動(dòng)盤內(nèi)部的溫度測(cè)點(diǎn)信息，使用DMC反演算法及MATLAB軟件平臺(tái)建立了反演模型，并以此為基礎(chǔ)重構(gòu)了制動(dòng)盤的瞬態(tài)溫度場(chǎng)。
　　③通過仿