基于转动热源的通风盘式制动器温度场分析

2018-09-13潘公宇王继业

重庆理工大学学报(自然科学) 2018年8期

关键词：方法

潘公宇，王继业

(江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江 212013)

汽车制动器是保证行车安全的关键部位。但是由于设计或使用不当会导致制动器效能衰减、失效，进而引发交通事故。据统计，在因车辆本身问题而造成的交通事故中，由制动器系统故障引起的事故占总数的45%，而因制动器失效引起的事故中有85%以上是高温引起的热疲劳造成的[1]。盘式制动器由于结构简单、散热快、抗热衰退性能卓越等优势而被广泛应用。但其制动过程中的热力耦合现象可能会使制动盘发生热弹性失稳、热裂等现象，最终导致制动器失效。因此，采用计算机仿真手段对制动器的热力耦合现象进行分析有非常重要的现实意义[2]。

目前使用Abaqus软件对盘式制动器进行热力耦合分析的方法主要有两种：① 建立制动盘和摩擦片模型的直接耦合分析；② 基于固定热源的顺序热力耦合分析。直接耦合法计算过程具有高度非线性，求解时要不断迭代，所需仿真时间较长，且不容易收敛[3]；第2种方法虽然仿真时间短，但不能模拟转动热源的运动过程[4]。为了弥补以上分析方法的不足，本文提出了基于转动热源的顺序热力耦合分析方法，该方法既节约了仿真时间，又能很好地模拟转动热源的运动过程。同时，与试验结果对比表明：采用该方法得到的温度值误差在允许范围内，进一步证明该方法是可行的。