鼓式制動(dòng)器熱彈性耦合非線性有限元分析.pdf

1、鼓式制動(dòng)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(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,對鼓式制動(dòng)器進(jìn)行有限元模擬已成為制動(dòng)器設(shè)計(jì)開發(fā)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
　　 鼓式制動(dòng)器在制動(dòng)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(dòng)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(dòng)鼓的應(yīng)力場、位移

2、場、制動(dòng)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(dòng)過程中的生熱、散熱過程,建立了鼓式制動(dòng)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(dòng)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(dòng)器的一次緊急制動(dòng)工況下的熱彈性耦合場有限元仿真模型,得到了制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)角速度隨時(shí)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(diǎn)的時(shí)間歷程曲線。