盤形制動具有制動性能穩(wěn)定、熱承載能力強(qiáng)等特點(diǎn),在高速列車上被廣泛應(yīng)用。在實(shí)際制動過程中,制動盤與閘片的接觸方式及接觸面積是變化的,這種接觸狀態(tài)的改變易導(dǎo)致局部高溫,造成熱應(yīng)力增加以及熱變形程度的變化,從而使制動盤出現(xiàn)熱裂紋,威脅到行車安全。因此研究接觸方式及接觸面積對制動盤溫度場和摩擦性能的影響具有重要意義。本文針對四種接觸方式及三種接觸面積的三角形閘片,采用數(shù)值模擬與摩擦制動試驗(yàn)相結(jié)合的方法,探討不同工況下,接觸面積及接觸方式對制動盤表面溫度分布情況和摩擦系數(shù)的影響。（1）模擬結(jié)果表明接觸面積及接觸方式均對制動盤溫度場有影響。接觸面積越小,峰值溫度越高,徑向溫差越大。在制動壓力0.7MPa、速度200km/h條件下,接觸面積減少20%,兩側(cè)接觸方式的峰值溫度升高16%,中間、中間偏外側(cè)和中間偏內(nèi)側(cè)接觸方式升高約9.5%。盤面溫度及其分布形態(tài)對接觸方式敏感,兩側(cè)接觸方式熱源分散,盤面溫度分布均勻,峰值溫度低,中間、中間偏外側(cè)和中間偏內(nèi)側(cè)接觸方式,摩擦區(qū)位于接觸弧長長的區(qū)域,高溫區(qū)集中于中部,峰值溫度較兩側(cè)接觸方式的分別高38.3%、41.8%和 41.4%。（2）模擬結(jié)果表明接觸面積的... 

【文章來源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 高速列車發(fā)展歷史
    1.2 高速列車的基礎(chǔ)制動方式
    1.3 閘片形式對摩擦副溫度分布影響的研究
    1.4 摩擦副摩擦性能的研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究意義及主要內(nèi)容
第二章 熱-機(jī)耦合有限元分析理論基礎(chǔ)
    2.1 傳熱學(xué)基本理論
        2.1.1 傳熱形式
        2.1.2 瞬態(tài)熱傳導(dǎo)問題
    2.2 彈性力學(xué)基本原理
        2.2.1 物理方程
        2.2.2 平衡方程
        2.2.3 幾何方程
        2.2.4 邊界條件
    2.3 彈性熱應(yīng)力有限元方程
    本章小結(jié)
第三章 有限元模型的建立
    3.1 四種接觸方式及三種接觸面積的閘片設(shè)計(jì)
    3.2 有限元模型的建立
    3.3 摩擦副材料性能參數(shù)
    3.4 基本假設(shè)
    3.5 熱邊界條件
        3.5.1 熱流輸入模型
        3.5.2 對流邊界條件
        3.5.3 熱輻射邊界條件
    3.6 初始條件的設(shè)定
    3.7 網(wǎng)格劃分
    本章小結(jié)
第四章 接觸方式和接觸面積對制動盤溫度場影響的數(shù)值模擬
    4.1 接觸方式和接觸面積對盤面溫度場的影響
        4.1.1 不同接觸方式和接觸面積的盤面溫度場變化規(guī)律
        4.1.2 制動速度對沿盤徑向溫度的影響
        4.1.3 制動壓力對沿盤徑向溫度的影響
    4.2 接觸方式和接觸面積對閘片溫度場及接觸力的影響
        4.2.1 接觸面積對閘片表面溫度及接觸力的影響
        4.2.2 接觸方式對閘片表面溫度及接觸力的影響
    本章小結(jié)
第五章 摩擦副的平均摩擦系數(shù)與制動盤溫度場的試驗(yàn)研究
    5.1 試驗(yàn)材料和設(shè)備
        5.1.1 試驗(yàn)材料
        5.1.2 試驗(yàn)設(shè)備
    5.2 試驗(yàn)方法與步驟
        5.2.1 試驗(yàn)方法
        5.2.2 試驗(yàn)步驟
    5.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.3.1 接觸面積對平均摩擦系數(shù)的影響
        5.3.2 接觸方式對平均摩擦系數(shù)的影響
        5.3.3 峰值溫度時(shí)刻接觸方式和接觸面積對盤面溫度場的影響
        5.3.4 制動結(jié)束時(shí)刻接觸方式對盤面溫度場的影響
        5.3.5 不同制動工況下試驗(yàn)與模擬結(jié)果的對比
    本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高速動車組盤式制動裝置制動盤溫度場仿真分析與研究[J]. 喬磊,馬軍,張嘉鷺.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2018(12)
[2]高速列車制動材料高溫摩擦磨損行為研究[J]. 孫洪雨,馬元明,陳輝,劉艷,吳影,岑升波,吳啟超.  機(jī)械. 2018(10)
[3]閘片摩擦塊形狀對制動盤溫度及摩擦性能的影響[J]. 楊俊英,高飛,孫野,韓曉明.  中國有色金屬學(xué)報(bào). 2018(07)
[4]高速列車制動盤制動過程的有限元模擬及表面劃傷對應(yīng)力場的影響研究[J]. 孟繁輝,劉艷,吳影,馬元明,陳輝.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(12)
[5]閘片結(jié)構(gòu)對盤形制動器溫度場的影響分析[J]. 陳吉光,張寧,高飛.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2018(10)
[6]ULF輕軌列車制動盤溫度場及熱應(yīng)力分析[J]. 戴鑫亮,王伯銘.  機(jī)車電傳動. 2018(03)
[7]動車組粉末冶金閘片摩擦性能試驗(yàn)研究[J]. 王飛,王風(fēng)洲.  機(jī)車電傳動. 2018(02)
[8]“復(fù)興號”開啟中國鐵路新時(shí)代[J]. 孫章.  科學(xué). 2017(06)
[9]城際快速列車鑄鋼制動盤三維瞬態(tài)溫度場和應(yīng)力場仿真分析[J]. 周素霞,孫晨龍,趙興晗,秦震,趙方.  鐵道學(xué)報(bào). 2017(08)
[10]高速列車銅基粉末冶金閘片的制備及摩擦磨損性能[J]. 王磊,潘祺睿,朱松,吳射章.  機(jī)械工程材料. 2017(06)

碩士論文
[1]接觸方式對制動盤溫度場及摩擦系數(shù)的影響[D]. 陳龍.大連交通大學(xué) 2017
[2]制動盤材料表面第三體的研究[D]. 楊洋.北京交通大學(xué) 2012



本文編號：3163348