房冠霖 李光 李敏

摘要：本文已经完成了盘式制动器热机耦合的有限元模型的建立，接下来可以通过 ANSYS有限元分析软件对有限元模型进行盘式制动器的云图观察并获得仿真结果。本文将从温度场对仿真结果进行分析。

关键词：制动器;热机;耦合

1、50千米每小时工况下制动盘温度情况细节的描述

分析制动盘热-机耦合特性的重要角度之一是分析模拟结果的温度场。制动过程中的摩擦发热会导致制动盘的温度在短短的几秒钟内上升几百度。高温对制动盘材料的制动性能影响极大。温度分布不均匀还会引起制动盘内应力的变化，严重时会产生热变形甚至热裂纹。[1]

图1显示了当制动压力为3MPa时，在初始制动速度为50千米每小时时制动盘的温度变化的云图。

从图1可以看出制动盘在3秒时产生温度的最大值为23.11摄氏度，最小值为21.971摄氏度，平均温度为22.229摄氏度;而制动盘在整个过程中的最高温度达到了49.654摄氏度，最小制动温度16.277摄氏度。

制动盘温度变化曲线可以看出，制动时的最高温度不是发生在制动结束时，也不是发生在制动开始时，是发生在制动过程中。这是因为在制动过程中伴随着热传导和热量损失。开始制动的一段时间内（小于0.03秒），热传导的热损失和热损小于制动摩擦产生的热量。因此，温度迅速升高，但在制动中后期，由于速度降低，摩擦制动产生的热量会小于热传导和热损失所损失的热量，所以温度缓慢下降。因此，制动时的最高温度不会出现在制动结束时，而是在制动时的某个时间。……