刹车盘制动摩擦热应力分析

业务内容:

电子电器、医疗器械、汽车等行业热管理有限元技术咨询、设计方案开发、软件销售


热应力分析应用价值:

1.提升汽车行驶的安全性,制动系统是汽车的重要组成部分,盘式制动器制动过程是一个典型的热固耦合过程,其温度场、应力场的分布和变化会对制动器工作性能和使用寿命产生直接影响,是汽车制动器设计研发的重要考虑内容。

2.提升汽车行驶的舒适度,汽车制动时的啸叫声会损害人们的身心健康,研究制动盘的振动特性对控制啸叫声有重要作用。


热应力分析行业案例:

热应力分析仿真背景

  摩擦热几乎存在于所有的工程实际之中,因摩擦产生热量是工程实际中经常遇到的问题,然而涉及到的问题并不是简单的热分析,而是多种物理场的综合作用。刹车盘的热应力分析就是涉及温度场和应力场的热应力耦合问题,在问题的分析过程中需要对各个物理场的作用效果及相互之间的影响同时考虑。

刹车盘制动热应力分析(图1)

  

刹车盘热传导分析-温度分布结果

刹车盘制动热应力分析(图2)


刹车盘热传导分析结果简介:

  由图中可以看出,随着时间推移,制动盘总体经历了一个先升温后降温的过程,这是由制动盘转速逐渐降低造成的。制动盘上的温度场并非呈轴对称分布,同一半径上周向不同点由于接触到摩擦衬块的时间先后不同,温度起伏变化上存在时间差。沿制动盘径向亦存在较大的温度梯度,同一半径方向上,随着半径的增加,盘面温度先增加后减小。另外,制动盘摩擦表面温度高于材料内部温度,这是由于制动器工作时摩擦热产生的速率高于材料内部的热传导速率。由于制动盘内径处离摩擦区域较远,产生的摩擦热难以短时间内传递到其附近,因此制动盘内径处升温很小。


刹车盘制动热应力分析(图3)





刹车盘制动热应力分析(图4)

  刹车装置是任何机动车辆不可或缺的重要组成系统,刹车系统的好坏直接关系到人们的生命和财产安全。机动车的刹车系统中广泛应用刹车盘,机动车制动时,车辆的动能转化为由刹车片和刹车盘的摩擦产生的热能,而产生的热能中的绝大部分会被刹车盘短时间内吸收,这就造成了刹车盘温度的急剧升高,存在较大的热应力。同时刹车盘生成的热引起的高温会对刹车片的材料性能和刹车性能产生较大的影响,会使刹车系统存在安全性问题。



刹车盘热传导分析-热应力分布结果

刹车盘制动热应力分析(图5)

  机动车的刹车盘在刹车过程中由于刹车片和刹车盘的摩擦会产生大量的热,生成的热会对刹车片的材料性能和刹车性能产生很大的影响,本例以此为例来分析刹车过程中的热应力。通过Abaqus热力耦合分析获取制动盘和摩擦片温度场、应力场和热变形的分布情况。


热应力分析收费标准:

  依据具体项目难度情况核算报价,由于cae分析涉及广泛,工程差异性以及测试项目各有不同,涉及有限元分析类型、其难度系数差异性,无法统一标准项目价格。以顾客需求为导向,为每一位顾客制定推荐最适合的产品方案。诚信为重,品质至上,用心服务,赢得信赖。


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