项目名称: 基于摩擦-热-机耦合分析的鼓式制动器热疲劳特性研究

项目编号: No.51475255

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2015

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: 80万元

中文摘要: 鼓式制动器是重要的汽车安全部件,在制动时摩擦片与制动鼓之间的滑动接触会产生强烈的摩擦-热-机耦合现象。制动鼓在交变热载荷和机械载荷作用下很容易发生热疲劳失效,这对行车安全构成了极大的威胁。本项目的目标是探索研究基于摩擦-热-机耦合分析的鼓式制动器的热疲劳特性。通过试验研究、理论建模和数值模拟相结合,研究前人未曾考虑的温度对摩擦片与制动鼓材料的力学性能、热力学性能、摩擦性能的影响,以及磨损对接触应力和摩擦热的影响;开发摩擦-热-机耦合行为的模拟算法,得到鼓式制动器在典型制动工况下的较为真实的应力场、温度场和磨损量历程;并建立制动鼓的热疲劳寿命预测模型,研究制动鼓的热疲劳寿命和影响参数,为鼓式制动器的优化设计提供理论依据。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;其研究成果又可用于鼓式制动器的结构优化、提高其热疲劳寿命;因而具有重要的理论意义和工程应用价值。

中文关键词: 鼓式制动器;热疲劳;寿命预测;耦合分析

英文摘要: Drum brake is an important safety component of vehicle. Strongly coupled tribological, thermal and mechanical aspects take place in the sliding contact during the brake process. Brake drum subjected alternating thermal and mechanical loads is prone to fail due to thermal fatigue, which is a serious threat to traffic safety. The objective of this project is to investigate the thermal fatigue of drum brake based on the analysis of tribological, thermal and mechanical coupling behaviors. The effects of temperature on mechanical, thermodynamical, tribological properties of friction pad and brake drum will be examined, and the effects of wear on friction heat and contact stresses will also be studied by experimental study, theoretical modeling, or numerical simulation. Then the algorithm to simulate the tribological, thermal and mechanical coupling will be developed and the history of stresses, temperature, and wear will be calculated. At last, the fatigue life prediction model will be developed to predict the life of brake drum. And the parameter study will be carried out to provide suggestions for design of drum brake. This project is a pioneering and interdisciplinary research relating to solid mechanics, computational mechanics, thermodynamics and tribology, which is difficult and recondite. The research findings of this project can be used to optimize the structure of drum brake and improve its fatigue life. Therefore, this project is very important for theory research and engineering application.

英文关键词: drum brake;thermal fatigue;life predition;coupling analysis

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

SIGIR2022 | MorsE:基于元知识迁移的归纳式知识图谱表示
专知会员服务
19+阅读 · 2022年4月9日
【AAAI2022】一种基于状态扰动的鲁棒强化学习算法
专知会员服务
33+阅读 · 2022年1月31日
面向任务型的对话系统研究进展
专知会员服务
57+阅读 · 2021年11月17日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年7月25日
专知会员服务
11+阅读 · 2021年7月16日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
【CVPR2021】基于反事实推断的视觉问答框架
专知会员服务
26+阅读 · 2021年3月4日
专知会员服务
83+阅读 · 2020年12月11日
专知会员服务
95+阅读 · 2020年12月8日
专知会员服务
34+阅读 · 2020年11月26日
基于语言的预训练模型在药物研发中的应用
GenomicAI
5+阅读 · 2022年2月19日
基于规则的建模方法的可解释性及其发展
专知
4+阅读 · 2021年6月23日
人工神经网络在材料科学中的研究进展
专知
0+阅读 · 2021年5月7日
【工业智能】风机齿轮箱故障诊断 — 基于振动信号
一种轻量级在线多目标车辆跟踪方法
极市平台
13+阅读 · 2018年8月18日
工业大数据分析之道:机理与数据分析的知识融合
遇见数学
12+阅读 · 2017年11月25日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
15+阅读 · 2021年2月19日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
小贴士
相关主题
相关VIP内容
SIGIR2022 | MorsE:基于元知识迁移的归纳式知识图谱表示
专知会员服务
19+阅读 · 2022年4月9日
【AAAI2022】一种基于状态扰动的鲁棒强化学习算法
专知会员服务
33+阅读 · 2022年1月31日
面向任务型的对话系统研究进展
专知会员服务
57+阅读 · 2021年11月17日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年7月25日
专知会员服务
11+阅读 · 2021年7月16日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
【CVPR2021】基于反事实推断的视觉问答框架
专知会员服务
26+阅读 · 2021年3月4日
专知会员服务
83+阅读 · 2020年12月11日
专知会员服务
95+阅读 · 2020年12月8日
专知会员服务
34+阅读 · 2020年11月26日
相关资讯
基于语言的预训练模型在药物研发中的应用
GenomicAI
5+阅读 · 2022年2月19日
基于规则的建模方法的可解释性及其发展
专知
4+阅读 · 2021年6月23日
人工神经网络在材料科学中的研究进展
专知
0+阅读 · 2021年5月7日
【工业智能】风机齿轮箱故障诊断 — 基于振动信号
一种轻量级在线多目标车辆跟踪方法
极市平台
13+阅读 · 2018年8月18日
工业大数据分析之道:机理与数据分析的知识融合
遇见数学
12+阅读 · 2017年11月25日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员