加强筋对通风式制动盘散热性能的影响

围绕某轿车通风盘式制动器制动散热性能的研究,建立了制动盘的有限元仿真模型,分别对制动盘进行单次温升和热变形的仿真分析。为提高模型的计算精度,采用制动器特性台架试验对有限元模型参数进行修正。通过改变制动盘加强筋的数量以及加强筋外侧宽度,以提高散热性能为目标,对盘式制动器进行了优化设计。     

考虑温度系数的盘式制动器热力耦合分析

以合作企业提供的某款盘式制动器为研究对象,将制动盘材料的温度系数考虑在内,并加入了连续制动工况,在有限元分析软件ABAQUS中进行热力耦合分析,得到制动盘的温度场及应力场结果。在合作企业的LINK3900制动惯量试验台上进行试验,对比结果后验证了该应用的准确性。     

盘式制动器的结构设计与仿真分析

以轿车盘式制动器为研究对象,对其主要零部件的结构参数进行了设计计算,并根据设计与计算的数据,在CATIA中对该盘式制动器进行三维建模.通过ANSYS Workbench对该盘式制动器的制动钳以及制动钳支架件进行了静力学分析,并采用ABAQUS对制动盘进行了温度场的仿真分析.结果表明:制动钳及其支架满足设计要求,制动盘在...     

盘式制动器温度场和尺寸的多目标优化

针对方程式赛车盘式制动器,根据能量守恒定律和制动摩擦生热机理,对摩擦副温度场进行分析,建立温度场的有限元仿真模型。利用ABAQUS软件分析制动过程中温度的变化情况,得到制动时温升与制动盘尺寸的关系。以制动时的温升最小和制动盘尺寸最小为目标函数,建立优化数学模型,采用MATLAB中多目标遗传算法对其进行优化,得到优化后的尺寸参数,为制动器设计提供参考。     

盘式制动器模态分析与阻尼测试

基于有限元理论和试验模态方法,对盘式制动器进行模态分析。通过CATIA软件建立制动盘的三维几何模型,之后导入到有限元软件ABAQUS中进行模态分析,得到制动盘的固有频率和模态振型。利用DASP和RTE两种设备对制动盘进行模态试验,得到制动盘的固有频率,并与有限元仿真的结果做对比。结果表明,利用3种方法测得的固有频率相差很小,误差在允许范围内,试验结果和仿真结果可以接受。最后,利用DASP和RTE两种设备测量制动盘的阻尼并做对比,所得的研究成果为进一步提高盘式制动器制动性能提供了可靠试验依据。     

鼓式制动器热—结构耦合特性仿真分析

以鼓式制动器作为研究对象,制动鼓受到摩擦衬片和制动蹄长期挤压会产生热载荷,对制动性能造成影响,从而影响行车安全。在制动过程中,温度场和应力场的变化规律会对制动性能造成很大影响,因此温度场和应力场的耦合分析计算是制动器设计不可或缺的内容。采用SolidWorks软件对鼓式制动器的制动鼓、摩擦衬片、制动蹄进行三维建模并导入至ANSYS中,对制动过程进行热—结构耦合分析。研究制动过程中制动鼓摩擦表面的温度场分布以此为载荷进行结构分析,得出制动器的最大变形为0.28mm,出现在制动蹄顶端附近;制动蹄的最大应力为222.85MPa,出现在制动蹄中部回位弹簧孔区域。仿真分析结果表明在制动过程中,制动器满足工程要求,为制动器的结构设计提供一种新思路。     

某品牌盘式制动器热应力分析及优化设计

以某品牌盘式制动器为例,根据产品设计参数利用CATIA进行三维建模,并将其导入至ANSYS Workbench中进行温度场分析。利用ANSYS Workbench热-固耦合模块,将温度场求解结果导入至热应力的求解过程中,并最终求解得到该品牌盘式制动器的热应力结果。在此基础上,对盘式制动器原模型进行拓扑优化设计,在满足强度要求和节省约31.3%的材料前提下,使得拓扑优化后的盘式制动器拥有更加良好的通风冷却性能,在很大程度上保证了汽车制动系统拥有更加持续稳定的制动力。     

基于Simulink的电动汽车盘式制动器噪声分析方法

针对电动汽车的盘式制动器的振动噪声问题,提出一种电动汽车基于Simulink的盘式制动器的振动噪声分析方法。通过Simulink软件对某电动汽车盘式制动器建立振动仿真模型进行仿真,并对结果进行分析,在此基础上对该盘式制动器参数进行合理改进,并用该方法验证改进可以减少制动振动噪声,且与已有研究结果进行对比,验证了该方法的正确性。     

制动盘温度场和热应力场的瞬态分析

建立了摩托车制动盘有限元模型,考虑散热系数随时间变化,辐射率随温度变化以及材料参数随温度变化的影响,运用MSC.nastran有限元软件对制动盘进行瞬态温度场分析;在热分析的基础上,采用热-机耦合法进行热应力计算。结果表明:在制动后2.2 s时制动盘达到最高温度150℃;2.8 s时最大应力达到169 MPa。分析得出制动盘较容易出现裂纹的部位是制动过程中的制动盘内部和制动结束后的制动盘表面上。     

基于有限元方法的盘式制动器制动噪声研究

针对某轿车盘式制动器的制动噪声问题,建立了盘式制动器有限元模型。结合复模态分析理论和有限元法,利用自定义的接触单元实现摩擦块与制动盘间的摩擦耦合,提取其前80阶模态并进行分析,发现其某几阶模态是引起制动尖叫的主要诱因。结果表明,所建模型能够预测出制动器发出尖叫噪声的倾向,对降低制动过程中出现的尖叫噪声有帮助指导作用。     

鼓式制动器三维热—机耦合温度场仿真

通过对鼓式制动器惯性制动时蹄鼓摩擦接触状态分析,考虑接触副摩擦因数温度特性,以EQ1208车后桥鼓式制动器为例,对建立的鼓式制动器热-机耦合三维有限元模型进行了惯性制动工况数值仿真,得到了鼓式制动器耦合瞬态温度场仿真结果.A测试点温升试验结果与仿真结果对比,两者变化趋势相同,且吻合较好.对在惯性制动工况下的鼓式制动器温升主要影响因素(车速和道路坡度)进行了仿真分析.     

圆盘式磁流变制动器仿真优化设计

为了改进磁流变制动器的性能,提出了一种基于结构与磁路耦合模型仿真分析的优化设计方法。该方法以最大化制动器的制动力矩和最小化制动器的质量为目标,采用变动权系数的策略将多目标化为单目标,然后运用ANSYS的参数化有限元仿真优化工具进行优化求解,得到磁流变制动器的最佳几何参数。在此基础上,加工制造出实物样机,设计并搭建磁流变制动器性能测试平台,实验和仿真结果表明该设计方案能较好满足制动器的制动力矩和磁路设计的要求。     

基于iSIGHT的汽车盘式制动器多学科设计优化

综合考虑汽车盘式制动器的结构、运动学、热力学等问题,在Matlab中建立制动器时间模型,在ANSYS中建立制动器结构模型和温度场模型,通过数值分析计算进行多学科优化分析和设计。基于iSIGHT集成Matlab和ANSYS,构建制动器多学科设计优化仿真流程及平台,通过二次开发实现参数的提取、输出、更新以及各软件间的数据交换。实际运行结果表明,改善了制动器制动效果,缩短了制动时间并减小了制动器质量。     

电动汽车再生摩擦集成制动系统ABS控制性能研究

提出电动汽车再生摩擦集成制动系统,建立了集成制动系统动力学模型和仿真系统;针对小型电动乘用车,分别在高附着路面直行、低附着路面直行、高附着弯道行驶3种典型工况下,对集成制动系统进行ABS性能仿真试验研究。研究中,以各轮制动转矩、滑移率和质心纵向加速度表征ABS控制性能参数,以纵向位移和质心侧偏角表征车辆行驶稳定性参数,以制动能回收率表征车辆能量回馈性能参数。研究结果表明,电动汽车再生摩擦集成制动系统具有较高制动性能、良好的ABS控制性能及较好的前后轮制动力分配性能,同时显著提高了制动能回收率。     

基于LabVIEW的汽车制动器速度控制系统的设计

利用制动器试验台对路试进行模拟试验,将LabVIEW运用于汽车制动领域的研究,发挥其独特的优势,根据能量守恒定律建立的数学模型,设计了基于LbVIEW的汽车制动器速度控制系统。系统针对实际控制系统验证范围有限等问题进行了模拟并应用于实际,以达到检测制动器性能的目的。试验证明,该汽车制动器控制系统能够描绘出汽车运行的变化规律,可以测试出汽车制动器的性能,符合最初设计目标及要求,实现了对汽车制动器工作台的模拟功能,提高了国内制动器的质量验证技术水平。     

基于有限元的盘式制动器耦合场研究

盘式摩擦制动器在汽车上有着广泛的应用。但该制动器在制动过程中因制动器温度的急剧上升,将使制动性能降低,甚至有可能导致制动器失效,因此制动器温度和应力分布对制动器的寿命及制动性能有着重大影响。本文采用有限元方法对制动器的耦合场进行了分析研究,耦合分析结果表明:在制动开始阶段,制动器迅速升温,高温区集中在制动器摩擦面表层,最高温度达195℃;制动过程结束后,整个制动器有一段较长时间的降温过程;制动器的最大热应力-时间曲线变化规律不一致,但均满足材料强度要求。     

拓扑优化技术在制动钳轻量化设计中的应用

以Optistruct软件为平台,以汽车盘式制动器为例,将三维拓扑优化技术应用于制动钳轻量化设计中,对采用变密度拓扑优化方法的拓扑优化技术进行了研究。以汽车紧急制动工况为边界条件,以制动钳的总柔顺度最小化为优化目标函数,以制动钳质量为约束条件,对制动钳进行拓扑优化。在考虑加工、装配等因素的基础上对制动钳重新进行了合理的建模,应用ANSYS软件分析校核了优化后的制动钳模型,结果表明该模型应力分布更为均匀,在保证制动钳刚度的前提下,优化后的制动钳比原型节省材料约11%。     

基于单轮台架制动能量回收控制算法的研究

电动汽车在制动情况下提供一个良好制动性能的同时保证其能进行能量回收是电动汽车能量回收控制系统的一个重要特性。针对此特性,以本实验室的单轮ABS制动台架为原型,提出了一套控制算法,不仅合理地分配了制动器制动力和电机制动力之间的关系,而且顾及到了制动时进行制动能量回收的问题,使得电动汽车在获得制动安全性的前提下有一个良好的经济适用性,这对延长电动汽车的续驶里程有着重要的实际意义。     

荷电颗粒拟流体多相湍流模型的建立

荷电多相湍流与一般多相湍流相比，存在流场脉动与电场脉动耦合的复杂运动特征，如何用方程加以描述并利用模型方程模拟这种耦合作用成为荷电多相湍流模拟研究的一项重要任务。在单相荷电流体湍流模型方程和荷电颗粒拟流体多相湍流描述方程建立的基础上，根据目前发展和应用不断扩大的“双流体”多相湍流模型，把荷电颗粒当作拟流体处理，借用拟流体多相湍流描述方程建立的方法，获得了荷电颗粒拟流体多相湍流模型，该模型方程通过电场关联项描述了电场和流场湍流脉动的耦合作用。通过引入电湍能交换系数对电场关联项加以模化，该模型可用于工程中大尺度复杂荷电多相湍流的模拟计算和工业装置的设计。