基于ABAQUS的制动器摩擦衬片热-应力-磨损耦合行为分析

汽车制动器在紧急制动过程中其摩擦衬片与制动盘/鼓存在耦合行为,针对其温度场、应力场、磨损的耦合现象,将有限元分析方法与Archard磨损模型相结合,建立了销-盘三维模型,并将其导入ABAQUS中,对磨损情况较为严重的匀速持续制动工况进行分析,得到了匀速持续制动工况下摩擦衬片的温度场分布云图,最后将温度场与应力场进行耦合得到耦合后节点磨损曲线图,并利用广义Archard公式对仿真结果进行验证,仿真结果表明,与磨损理论吻合良好。

某型装甲车制动器热-应力-磨损耦合仿真分析

为提高鼓式制动器在热-应力耦合影响下磨损计算的准确性,考虑实际制动过程中温度升高对制动器性能的影响,通过增加温度与磨损率的变化关系修正传统Archard磨损模型,对某型装甲车鼓式制动器进行仿真计算。分析结果表明,在热-应力有限元迭代求解过程中,采用完全耦合法持续更新制动器磨损面的几何形状可以不断地修正热-应力的计算结果,因此能更真实地描述制动过程中热-应力-磨损的复杂耦合现象。仿真得到制动器在4种典型工况下的磨损规律,为制动器的优化设计提供依据。