孙梦洁 杨俊英 符 蓉 高 飞

(大连交通大学连续挤压教育部工程研究中心 辽宁大连 116028)

盘形制动是车辆最基本的制动方式，摩擦副产生的热量大部分被制动盘吸收，制动盘受高温和高热应力作用，盘面易产生“热斑”并造成热疲劳损伤，从而影响制动盘的使用寿命[1-4]，研究制动盘温度变化规律是设计摩擦副的基础。

利用红外热像仪测试盘面的温度场[5-7]，是一种有效的研究方法，由此，可以探讨盘面的温度梯度和“热斑”与制动工况的关系。但受到试验条件的限制，以及试验影响因素的干扰，系统探讨和比较不同制动工况条件下制动盘温度分布形态，仍有许多不便。随着计算机技术的进步，越来越多的学者使用数值模拟的方法进行制动过程的仿真。文献[8-12]采用弹塑性有限元法，开展了不同工况下的数值模拟，获得了盘面温度与应力的分布规律。为提高数值模拟结果的准确性，文献[13-16]基于不同摩擦热流加载方式，数值模拟了制动过程盘面的瞬态温度场。文献[17-21]考虑了材料参数随制动时间的变化对摩擦副温度场的影响。这些研究成果，对利用数值模拟技术分析制动盘温度变化，提高制动盘的使用寿命起到了推动作用。然而，在这些研究中，重点关注了制动盘在制动某些时刻的温度场分布形态。实际上，制动盘的热负荷与峰值温度、温度梯度等参数密切相关。而温度梯度以及单位时间的温度增量又受到初始能量、闸片结构以及材料性能的影响，这些因素都会影响到盘面的温度分布。……