盘式制动器热-应力-磨损耦合行为的建模与数值模拟

项目名称： 盘式制动器热-应力-磨损耦合行为的建模与数值模拟

项目编号： No.51175280

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 桂良进

作者单位： 清华大学

项目金额： 61万元

中文摘要： 汽车工业的快速发展对制动器的性能提出了更高的要求。盘式制动器在制动过程中产生强烈的热-应力-磨损耦合现象。对该耦合问题的预测是困扰汽车界的难题。本课题探索盘式制动器热-应力-磨损耦合行为的建模和数值模拟方法。首先通过摩擦片材料在不同温度下的拉压试验、硬度试验和制动磨损试验，建立摩擦片的材料模型和热-力耦合条件下的磨损模型；然后利用商用有限元分析软件进行二次开发，通过嵌入用户自定义材料模型和自定义场变量子程序实现摩擦片力学性能随温度的变化，并采用后处理方式开发基于磨损模型的磨损模拟方法，从而实现制动器热-应力-磨损耦合行为的数值模拟。最后，利用开发的数值方法进行制动器的参数研究和基于响应面法的优化设计。本项目属固体力学、计算力学、热力学和摩擦学交叉前沿课题，具有理论深度和难度；其研究成果在工程上又可用于制动器的结构优化设计、提高制动性能，因而具有重要研究价值。

中文关键词： 磨损；耦合；数值模拟；盘式制动器；

英文摘要：

英文关键词： wear；coupling；numerical simulation；disc brake；