制動(dòng)氣室是商用車(chē)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)中將壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)化為執(zhí)行元件機(jī)械能的關(guān)鍵部件,其壓力響應(yīng)性能直接影響氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的性能。隨著有限元分析的發(fā)展,通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)對(duì)制動(dòng)氣室建模分析,可以提高研發(fā)效率,同時(shí)能模擬和預(yù)測(cè)制動(dòng)氣室的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。本文針對(duì)膜片式制動(dòng)氣室壓力響應(yīng)特性,基于流-固耦合理論,進(jìn)行了詳細(xì)地分析,主要完成以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:1、分析了制動(dòng)氣室的結(jié)構(gòu)與工作原理,根據(jù)氣體的流動(dòng)特性建立了制動(dòng)氣室壓力響應(yīng)數(shù)學(xué)模型,并計(jì)算獲得理論上的壓力響應(yīng)曲線,為后續(xù)的仿真分析及試驗(yàn)測(cè)試提供了參考。2、橡膠膜片是制動(dòng)氣室中的彈性元件,由織物增強(qiáng)材料和橡膠基體模壓而成,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中表現(xiàn)為非線性的特點(diǎn),為提高仿真的收斂性,建立了織物增強(qiáng)橡膠復(fù)合材料代表性體積單元幾何模型,采用細(xì)觀力學(xué)有限元分析得到代表性體積單元應(yīng)力和應(yīng)變結(jié)果,結(jié)合體積加權(quán)平均計(jì)算得到織物增強(qiáng)復(fù)合材料的等效彈性常數(shù)。3、基于流-固耦合理論,建立了制動(dòng)氣室流-固耦合有限元模型,分析了充氣過(guò)程和放氣過(guò)程流體壓力場(chǎng)的變化情況。同時(shí),搭建了制動(dòng)氣室試驗(yàn)臺(tái)架,獲得了制動(dòng)氣室動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線,對(duì)比仿真結(jié)果,驗(yàn)證了本文仿真模型的合理性和正確性,可... 

【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

氣壓制動(dòng)系統(tǒng)回路圖[35]

制動(dòng)氣

江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文92.1.3制動(dòng)氣室工作原理本課題的主要研究對(duì)象為膜片式制動(dòng)氣室，制動(dòng)氣室推桿一側(cè)通過(guò)活塞盤(pán)與橡膠膜片貼合，另一側(cè)與調(diào)整臂連接，在壓縮空氣的作用下，腔室A體積變大，推動(dòng)推桿向右移動(dòng)，帶動(dòng)調(diào)整臂及制動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，推動(dòng)制動(dòng)鼓壓向襯片，從而產(chǎn)生制動(dòng)力。解除制動(dòng)時(shí)，在回位彈簧的作用下，制動(dòng)器中的制動(dòng)鼓恢復(fù)至初始位置，同時(shí)制動(dòng)氣室中的膜片和推桿也回到初始位置，其工作原理如圖2.3所示。圖2.3膜片式制動(dòng)氣室工作原理示意圖Fig.2.3Workingprincipleofbrakechamber膜片式制動(dòng)氣室工作過(guò)程可分為充氣、增壓及放氣三個(gè)階段。充氣階段：制動(dòng)閥開(kāi)啟，壓縮空氣經(jīng)過(guò)繼動(dòng)閥等器件輸入至制動(dòng)氣室腔室A，隨著腔室A的壓強(qiáng)不斷升高，使得橡膠膜片發(fā)生變形，并壓縮彈簧，將推桿推出，從而產(chǎn)生制動(dòng)力矩，實(shí)現(xiàn)行車(chē)制動(dòng)；增壓階段：當(dāng)推桿達(dá)到極限位移時(shí)，此時(shí)腔室A容積保持不變，制動(dòng)氣室仍將持續(xù)沖入壓縮空氣，直至壓力達(dá)到最大；放氣階段：制動(dòng)結(jié)束，制動(dòng)氣室腔室A內(nèi)的氣體通過(guò)快放閥釋放，在回位彈簧的作用下腔室A的體積不斷減小，直至橡膠膜片回歸原位。2.2制動(dòng)氣室數(shù)學(xué)模型2.2.1建模假設(shè)對(duì)制動(dòng)氣室的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析，主要是研究制動(dòng)氣室瞬態(tài)壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化關(guān)系。壓縮空氣的流動(dòng)過(guò)程可以看作是變質(zhì)量系統(tǒng)熱力學(xué)問(wèn)題[26]，為了有效地建立制動(dòng)氣室壓力響應(yīng)數(shù)學(xué)模型，同時(shí)簡(jiǎn)化計(jì)算，提出了以下四點(diǎn)假設(shè)：

【參考文獻(xiàn)】：
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