鼓式制動器熱彈性耦合非線性有限元分析.pdf

1、鼓式制動器是影響汽車行駛安全性的關(guān)鍵部件,隨著有限元理論及計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,對鼓式制動器進(jìn)行有限元模擬已成為制動器設(shè)計開發(fā)中的一個重要環(huán)節(jié)。
　　 鼓式制動器在制動過程中不僅涉及到接觸應(yīng)力場、摩擦生熱的溫度場,而且存在它們之間的相互耦合作用。首先運(yùn)用ANSYS Workbench建立了鼓式制動器的接觸分析有限元模型,接觸剛度是影響有限元分析收斂性和求解精度的重要參數(shù),通過改變接觸剛度的值,得到了不同接觸剛度下制動鼓的應(yīng)力場、位移

2、場、制動蹄的應(yīng)力場以及摩擦襯片上的接觸壓強(qiáng)分布等重要數(shù)據(jù)。然后詳細(xì)研究了制動過程中的生熱、散熱過程,建立了鼓式制動器摩擦生熱瞬態(tài)溫度場的簡化模型,并確定了其熱分析的主要邊界條件。在鼓式制動器接觸模型、摩擦生熱溫度場模型的基礎(chǔ)上,運(yùn)用ANSYS軟件直接場耦合功能,最終建立了鼓式制動器的一次緊急制動工況下的熱彈性耦合場有限元仿真模型,得到了制動鼓旋轉(zhuǎn)角速度隨時間的變化曲線,以及摩擦接觸區(qū)域的溫度分布及不同位置節(jié)點的時間歷程曲線。