刘 艳，陈燕峰，吴跃成，胡旭晓

(浙江理工大学机械与自动控制学院，杭州 310018)



客车盘式制动器温度场仿真分析

刘 艳，陈燕峰，吴跃成，胡旭晓

(浙江理工大学机械与自动控制学院，杭州 310018)

以某客车配套制动器为研究对象，首先应用Catia软件建立相应的制动盘三维模型，然后用HyperMesh软件对制动盘进行网格划分，最后用Abaqus软件对其进行热结构直接耦合分析。讨论了热流密度和对流散热系数的计算方法，比较了单次和多次连续制动的温度场云图，分析了不同工况下制动盘摩擦表面最高温度的变化规律。结果表明：单次制动时，制动盘的温度在轴向有一个较大的梯度变化，周向上分布均匀，最高温度达258.6 ℃；多次连续制动后，摩擦表面温度场周向差异逐渐减小，制动盘温度场的分布逐渐趋于轴对称分布；制动过程中，制动盘的最高温度随客车载重和初速度的增加而增加。研究结果可为制动盘的工况选择、制动盘破坏预防等提供参考。

客车；盘式制动器；温度场；有限元法

0 引 言

制动器是车辆制动系统中用以产生阻碍车辆运动或相对运动趋势的力的部件，其性能的稳定性直接影响车辆的安全[1]。由于盘式制动器的制动效能更加稳定，因此，目前货车和客车都在推广使用盘式制动器。但由于盘式制动器制动压力大，制动产生的摩擦热会导致摩擦副热变形，影响接触应力，导致制动盘出现热裂纹，使其使用寿命减少。国内外学者进行了大量研究。Adamowicz等[2]建立了简化的有限元模型，计算出实心盘的温度分布情况，得出了紧急制动时二维和三维实心盘式制动器的温度场分布特点，但建立的是相对理想化的轴对称模型；……