鼓式制动器在不同制动工况下的热力耦合分析

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目鼓式制动器在不同制动工况下的热力耦合分析作者姓名吴谋亮学科专业车辆工程指导教师裴永生副教授2015年5月-I-燕山大学工学硕士论文中图分类号：U466学校代码：10216UDC：629密级：公开工学硕士学位论文鼓式制动器在不同制动工况下的热力耦合分析硕士研究生：吴谋亮导师：裴永生副教授申请学位：工学硕士学科专业：车辆工程所在单位：车辆与能源学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学-II-ADissertationinVehicleEngineeringTHETHER

2、MAL-STRUCTURECOUPLINGANALYSISOFDRUMBRAKEONDIFFERENTBRAKINGCONDITIONSbyWuMouliangSupervisor:AssociateProfessorPeiYongshengYanshanUniversityMay,2015-III-燕山大学工学硕士论文燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《鼓式制动器在不同制动工况下的热力耦合分析》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他

3、人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《鼓式制动器在不同制动工况下的热力耦合分析》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保

4、存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日-IV-摘要摘要鼓式制动器是汽车制动系统的重要组成部分，它以其简单的结构、较大的制动力矩及低廉的制造成本等诸多优点而被广泛应用于大中型客、货车上。在现实生活中，鼓式制动器经常在高温、高应力等极其恶劣的环境中工作，特别是当汽车在山区道路下长坡或长时间制动时，制动器往往会因为温度过高而出现热衰退现象。因此，为了提高汽车行驶的安全性，保障人们的生命财产安全，对汽车制动器的工作

5、过程进行综合、全面的有限元分析是十分必要的。本文首先介绍了鼓式制动器热力耦合分析时热边界条件和领从蹄促动力的计算方法，然后在紧急制动工况下对五菱宏光乘用车的鼓式制动器进行了实车制动试验和有限元仿真模拟，将两种结果作对比后验证了有限元建模方法的准确性。基于相同的建模方法，运用ABAQUS软件建立了某重型货车鼓式制动器的热力耦合有限元简化模型，最后在紧急制动、持续制动和循环制动这三种常见工况下对该制动器进行直接热力耦合仿真。通过对仿真结果的分析，得到了该制动器温度场、应力场、应变、接触压力等的分布规律，结果表明：在紧急制动过程中，制动鼓的

6、温升呈现出先升高后下降的变化规律，并且整个变化过程并不是平稳的，而呈明显的“锯齿”状波动。在持续制动工况下，制动鼓的温度是一直上升的，并且高温区域主要集中分布在制动鼓内表面上与两衬片相接触区域的下边缘处。在温度场的作用下，持续制动结束时制动鼓的周向应力、轴向应力和径向应力较大，并呈不均匀性分布。在循环制动工况下，随着摩擦热的不断积累，制动结束时制动鼓的温度很高，此时制动器的制动性能大幅下降，很容易出现制动失效现象。关键词：鼓式制动器；热力耦合仿真；紧急制动；持续制动；循环制动-V-燕山大学工学硕士论文AbstractThedrumbr

7、akeisanimportantpartofautomobilebrakingsystem,anditiswidelyusedinlargeormedium-sizedbusesandtrucksbecauseofitssimplestructure,largebrakingtorqueandlowmanufacturingcost.Inthereallife,drumbrakeoftenworksintheextremeenvironment,suchashightemperatureandstress,especiallywhen

8、theautomobilebrakingforalongtime,thebrakeoftenappearhotrecessionphenomenon.Therefore,inordertoimprovethedrivin