正交各向异性C/SiC汽车通风式制动器仿真分析

朱玉玲; 王优强; 赵涛; 李梦杰; 何彦

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2023.04.003

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正交各向异性C/SiC汽车通风式制动器仿真分析

理论研究 | 更新时间：2023-05-04

- 正交各向异性C/SiC汽车通风式制动器仿真分析
- Simulation Analysis of Orthotropic Anisotropic C/SiC for Automotive Ventilated Brakes
- 机械传动 2023年47卷第4期页码：17-22
- 作者机构：
  
  1.青岛理工大学机械与汽车工程学院，山东青岛 266520
  2.工业流体节能与污染控制教育部重点实验室，山东青岛 266520
- 作者简介：
  
  朱玉玲（1996— ），女，安徽安庆人，硕士；研究方向为摩擦学与表面工程；Z2217418105@163.com。
  王优强（1970— ），男，山东沂水人，博士，教授；研究方向为摩擦学与表面工程；wyq1970301@126.com。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(51575289);山东省重点研发计划项目(2019GHY112068);山东省自然科学基金(ZR2021ME063)
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2023.04.003
  中图分类号：
- 纸质出版日期：2023-04-15，
  
  收稿日期：2022-03-15，
  
  修回日期：2022-03-17，
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朱玉玲,王优强,赵涛等.正交各向异性C/SiC汽车通风式制动器仿真分析[J].机械传动,2023,47(04):17-22.

Zhu Yuling,Wang Youqiang,Zhao Tao,et al.Simulation Analysis of Orthotropic Anisotropic C/SiC for Automotive Ventilated Brakes[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(04):17-22.
朱玉玲,王优强,赵涛等.正交各向异性C/SiC汽车通风式制动器仿真分析[J].机械传动,2023,47(04):17-22. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.04.003.

Zhu Yuling,Wang Youqiang,Zhao Tao,et al.Simulation Analysis of Orthotropic Anisotropic C/SiC for Automotive Ventilated Brakes[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(04):17-22. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.04.003.

摘要

运用热力耦合及传热学相关理论，利用有限元软件Abaqus建立正交各向异性C/SiC材料的汽车通风式制动器模型；以此为基础，对该模型在紧急制动过程中不同制动初速度、不同制动压力以及制动盘的不同纵向膨胀系数进行了模拟和分析。结果显示，在热力耦合作用下，制动盘节点单元温度曲线呈现出“锯齿状”波动，热应力主要出现在摩擦副接触的中间区域；在紧急制动过程中，制动压力和初速度越大，制动盘面温度上升越明显，而不同制动盘膨胀系数对制动盘最高温度的影响不显著。

Abstract

Using the theory related to thermal coupling and heat transfer

the finite element software Abaqus is used to establish an orthogonal anisotropic C/SiC model of an automotive ventilated brake disc. Based on this model

different braking initial velocities

different braking pressures and different longitudinal expansion coefficients of the brake disc during emergency braking are simulated and analyzed. The results show that the temperature profile of the nodal unit of the brake disc exhibited "sawtooth" fluctuations under the effect of thermal coupling

and the thermal stresses mainly appeared in the middle region of the friction contact. The higher the braking pressure and initial speed during emergency braking are

the higher the temperature rise of the disc surface will be. However

the effect of different disc expansion coefficients on the maximum disc temperature is not significant.

关键词

C/SiC制动盘热力耦合Abaqus温度场

Keywords

C/SiCBrake discThermodynamic couplingAbaqusTemperature field

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