制動氣室是商用車氣壓制動系統(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系統(tǒng)的性能。隨著有限元分析的發(fā)展,通過計算機(jī)輔助工程技術(shù)對制動氣室建模分析,可以提高研發(fā)效率,同時能模擬和預(yù)測制動氣室的動態(tài)響應(yīng)特性。本文針對膜片式制動氣室壓力響應(yīng)特性,基于流-固耦合理論,進(jìn)行了詳細(xì)地分析,主要完成以下幾個方面的內(nèi)容:1、分析了制動氣室的結(jié)構(gòu)與工作原理,根據(jù)氣體的流動特性建立了制動氣室壓力響應(yīng)數(shù)學(xué)模型,并計算獲得理論上的壓力響應(yīng)曲線,為后續(xù)的仿真分析及試驗測試提供了參考。2、橡膠膜片是制動氣室中的彈性元件,由織物增強(qiáng)材料和橡膠基體模壓而成,在運動過程中表現(xiàn)為非線性的特點,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,建立了制動氣室流-固耦合有限元模型,分析了充氣過程和放氣過程流體壓力場的變化情況。同時,搭建了制動氣室試驗臺架,獲得了制動氣室動態(tài)響應(yīng)曲線,對比仿真結(jié)果,驗證了本文仿真模型的合理性和正確性,可... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

氣壓制動系統(tǒng)回路圖[35]

制動氣

江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文92.1.3制動氣室工作原理本課題的主要研究對象為膜片式制動氣室，制動氣室推桿一側(cè)通過活塞盤與橡膠膜片貼合，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，推動推桿向右移動，帶動調(diào)整臂及制動凸輪轉(zhuǎn)動一定的角度，推動制動鼓壓向襯片，從而產(chǎn)生制動力。解除制動時，在回位彈簧的作用下，制動器中的制動鼓恢復(fù)至初始位置，同時制動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膜片式制動氣室工作原理示意圖Fig.2.3Workingprincipleofbrakechamber膜片式制動氣室工作過程可分為充氣、增壓及放氣三個階段。充氣階段：制動閥開啟，壓縮空氣經(jīng)過繼動閥等器件輸入至制動氣室腔室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)生制動力矩，實現(xiàn)行車制動；增壓階段：當(dāng)推桿達(dá)到極限位移時，此時腔室A容積保持不變，制動氣室仍將持續(xù)沖入壓縮空氣，直至壓力達(dá)到最大；放氣階段：制動結(jié)束，制動氣室腔室A內(nèi)的氣體通過快放閥釋放，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制動氣室數(shù)學(xué)模型2.2.1建模假設(shè)對制動氣室的動態(tài)特性進(jìn)行分析，主要是研究制動氣室瞬態(tài)壓強(qiáng)隨時間的變化關(guān)系。壓縮空氣的流動過程可以看作是變質(zhì)量系統(tǒng)熱力學(xué)問題[26]，為了有效地建立制動氣室壓力響應(yīng)數(shù)學(xué)模型，同時簡化計算，提出了以下四點假設(shè)：

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3368651