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考虑残余应力和制动工况的制动盘热机耦合仿真分析

Thermo-mechanical analysis of brake disc considering the influence of residual stress and braking conditions

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为了探明残余应力对制动过程中制动盘热机耦合响应状态的影响,在考虑接触压力分布与非均匀热流密度的基础上,利用三维全尺寸制动盘有限元模型进行了不同制动工况组合下的温度位移耦合瞬态仿真分析.结果表明:制动盘从实施制动到散热结束的服役过程中,其热机耦合响应主要沿周向且呈现拉压交替特点;在实施紧急制动和坡道制动时,产生的残余应力会使制动盘周向应力的变化范围增加并呈现偏向于受拉的应力状态;制动盘面残余应力的峰值与温度峰值同步出现,其幅值与制动盘结构和温度的幅值、分布及变化速率有关;通过优化制动盘面温度分布状态可降低制动盘表面温差、减小制动盘面残余应力,提高制动盘服役寿命.研究成果可为制动盘热机耦合受力状态的改善提供参考和工程指导.

付强、卢纯、莫继良

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西南交通大学机械工程学院,成都 610031

轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室,成都 610031

制动盘 热机耦合响应 塑性应变 残余应力 制动工况组合

国家自然科学基金四川省科技计划中央高校基本科研基金

518225082020JDTD00122682021CX028

2022

10.3969/j.issn.1674-8425(z).2022.04.015

重庆理工大学学报
重庆理工大学

重庆理工大学学报

CSTPCD北大核心
影响因子：0.567
ISSN：1674-8425
年,卷(期)：2022.36(4)
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