列车制动盘通风散热的数值仿真 被引量：17

1

作者 潘利科 韩建民 +2 位作者 李志强 杨智勇 李卫京 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期118-124,共7页

对流换热是降低制动盘摩擦面温度的重要散热形式.针对带散热筋结构的列车制动盘,采用CFD-ACE软件,对不同散热筋结构及布置形式下的制动盘内部通道速度场、温度场和对流换热系数等的变化规律进行了研究,提出了用体积换热量评估制动盘的... 对流换热是降低制动盘摩擦面温度的重要散热形式.针对带散热筋结构的列车制动盘,采用CFD-ACE软件,对不同散热筋结构及布置形式下的制动盘内部通道速度场、温度场和对流换热系数等的变化规律进行了研究,提出了用体积换热量评估制动盘的有效换热效率.结果发现:制动盘通风通道对流换热系数沿着内径到外径不断降低,迎风面换热系数明显高于背风面;径向筋板的间断分布可以提高7.4%的制动盘与空气的平均对流换热系数;在长筋板间增加短筋板将增强17.2%的制动盘换热量. 展开更多

关键词 制动盘 散热筋 对流换热 计算流体动力学

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广州地铁4号线车辆制动盘异常磨耗调查分析及解决对策 被引量：9

2

作者 巫红波 《铁道机车车辆》 2013年第1期84-86,共3页

对广州地铁4号线车辆原装进口制动盘异常磨耗进行调查分析,结合车辆制动特点,从制动控制策略、制动盘硬度及制动热应力等角度探讨造成车辆制动盘异常磨耗的根源所在,并提出相应的解决对策,取得了明显效果,对延长制动盘使用周期,降低维... 对广州地铁4号线车辆原装进口制动盘异常磨耗进行调查分析,结合车辆制动特点,从制动控制策略、制动盘硬度及制动热应力等角度探讨造成车辆制动盘异常磨耗的根源所在,并提出相应的解决对策,取得了明显效果,对延长制动盘使用周期,降低维修成本具有十分重要的意义。 展开更多

关键词 制动盘 异常磨耗 调查分析 热应力

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制动盘散热筋结构设计与热容量分析 被引量：6

3

作者 卢术娟 周素霞 +2 位作者 杨文澈 孙宇铎 白小玉 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2019年第6期642-646,共5页

为提高列车的安全性,需对传统制动盘散热筋的排列方式进行优化再设计。使用Hypermesh和ANSYS软件分别对制动盘循环对称三维瞬态模型进行网格划分和分析计算。在速度为300km/h的工况下,对具有新型散热筋的制动盘进行紧急制动模拟。在此... 为提高列车的安全性,需对传统制动盘散热筋的排列方式进行优化再设计。使用Hypermesh和ANSYS软件分别对制动盘循环对称三维瞬态模型进行网格划分和分析计算。在速度为300km/h的工况下,对具有新型散热筋的制动盘进行紧急制动模拟。在此过程中从温度和应力2个方面与传统制动盘进行对比,并检验是否满足现有运行车辆对制动盘的要求。仿真结果表明:设计的新型散热筋制动盘满足现有高速列车运行对制动盘的要求;相比传统等直径圆柱散热筋制动盘,新型散热筋制动盘的最高温度降低了7℃,热应力降低了269MPa。 展开更多

关键词 制动盘 散热筋 温度场 应力场

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制动盘单次制动温升台架测试方法优化

4

作者 蔡睿 周欢齐 +1 位作者 陈先兵 蔡运考 《机械设计与制造工程》 2024年第2期119-124,共6页

针对现有的台架测试方法存在测试时间长、人为因素影响大以及参数调整不灵活等问题,研究提出自动化测试优化方法,包括自动化测试、参数优化手段,基于有限元分析模拟制动过程,以优化摩擦副接触压力分布为例,验证优化方法有效性。研究表明... 针对现有的台架测试方法存在测试时间长、人为因素影响大以及参数调整不灵活等问题,研究提出自动化测试优化方法,包括自动化测试、参数优化手段,基于有限元分析模拟制动过程,以优化摩擦副接触压力分布为例,验证优化方法有效性。研究表明,优化方法对制动盘的变量改变基本在10%以内,能有效控制制动盘变量,温升台测试均方差减少90%。其中最大接触压力位于制动活塞压缩处,接触压力分布显著改善,能够以最小变量实现最佳的优化效果。可见优化方法成功提高了测试方法的准确性和效率,并提供了有效的变量优化,也为制动盘性能评估提供了可靠的数据支持。 展开更多

关键词 制动盘 有限元分析 自动化测试 优化设计

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制动盘表面加工工艺对制动性能的影响 被引量：4

5

作者 李霏 金远达 《汽车零部件》 2016年第12期44-46,共3页

制动盘是汽车盘式制动器的重要零件,制动盘表面加工采用不同工艺,形成的表面纹理不同,对整车制动性能的影响也不同。某些主机厂新车下线检测时,磨削制动盘的稳定性较好;若匹配低金属材质或摩擦因数较高的摩擦片,车削制动盘划盘情况比较... 制动盘是汽车盘式制动器的重要零件,制动盘表面加工采用不同工艺,形成的表面纹理不同,对整车制动性能的影响也不同。某些主机厂新车下线检测时,磨削制动盘的稳定性较好;若匹配低金属材质或摩擦因数较高的摩擦片,车削制动盘划盘情况比较好;对于磨削加工的制动盘,通过调整合适的参数,可改善表面微裂纹现象。 展开更多

关键词 制动盘 加工工艺 制动性能

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制动盘固有频率在线检测系统的设计 被引量：4

6

作者 褚志刚 周亚男 +1 位作者 蒋忠翰 张昌福 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第5期723-725,共3页

为了快速准确的完成对制动盘固有频率的检测,开发了一套在线检测系统。该系统由传感器、数据采集硬件、数据采集及分析软件模块、在线检测软件模块及控制电路构成。详细介绍了系统的设计,论述了系统的检测原理和实现方法。应用结果表明... 为了快速准确的完成对制动盘固有频率的检测,开发了一套在线检测系统。该系统由传感器、数据采集硬件、数据采集及分析软件模块、在线检测软件模块及控制电路构成。详细介绍了系统的设计,论述了系统的检测原理和实现方法。应用结果表明:本系统性能稳定,能快速准确地完成对制动盘固有频率的在线检测,并直观给出制动盘合格性的判定结果。 展开更多

关键词 制动盘 在线检测 固有频率

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基于ANSYS的汽车盘式制动器的结构优化设计

7

作者 陈荣荣 《西安交通工程学院学术研究》 2023年第3期28-32,共5页

汽车在制动时,动能瞬间转换成大量热能,这些热量来不及散发,使制动盘和摩擦衬片的温度瞬间上升,材料的热衰退直接影响到制动的可靠性,所以制动器的瞬态热-固耦合分析在制动器设计过程中有着举足轻重的作用。本文在SolidWorks软件中建立... 汽车在制动时,动能瞬间转换成大量热能,这些热量来不及散发,使制动盘和摩擦衬片的温度瞬间上升,材料的热衰退直接影响到制动的可靠性,所以制动器的瞬态热-固耦合分析在制动器设计过程中有着举足轻重的作用。本文在SolidWorks软件中建立了某轿车盘式制动器的简化三维模型,并通过ANSYS Workbench软件对某轿车紧急制动时的制动器进行了瞬态热-固耦合仿真分析,分析了制动盘和摩擦衬片的可靠性,得到刹车后制动器、制动盘和摩擦衬片温度随时间的变化云图。热-固耦合分析结果表明,制动器的温度变化及分布规律是合理的,所以此设计的制动器散热性能良好,符合预期目标。同时本文在满足安全系数要求的情况下,对制动盘进行打孔和开槽,既增强了制动盘的散热性能,又提高了制动盘结构强度和安全系数,进一步实现了结构轻量化,为以后制动器的优化设计提供了参考。 展开更多

关键词 制动盘 摩擦衬片 瞬态热-固耦合分析 结构优化

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基于有限元的轿车用制动盘轻量化可行性研究 被引量：4

8

作者 崔世海 袁健 +1 位作者 李海岩 李向楠 《天津科技大学学报》 CAS 2013年第5期56-60,65,共6页

针对某型车用制动盘,建立了多个紧急制动工况下SiCp/A356铝基复合材料制动盘和HT250铸铁制动盘的三维瞬态热机耦合计算模型,运用有限元方法模拟了盘式制动器的制动过程.通过分析比较不同厚度两种材料的制动盘在紧急制动工况下应力场与... 针对某型车用制动盘,建立了多个紧急制动工况下SiCp/A356铝基复合材料制动盘和HT250铸铁制动盘的三维瞬态热机耦合计算模型,运用有限元方法模拟了盘式制动器的制动过程.通过分析比较不同厚度两种材料的制动盘在紧急制动工况下应力场与温度场的分布,讨论了SiCp/A356代替HT250的减重效果,用仿真实验验证了铝基复合材料制动盘应用于乘用车的可行性. 展开更多

关键词 制动盘 轻量化 铝基复合材料 有限元 热机耦合

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国产PAN基炭纤维增强炭基体复合材料的制动摩擦行为 被引量：1

9

作者 刘云启 武帅 +3 位作者 葛毅成 彭可 冉丽萍 易茂中 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 北大核心 2017年第1期108-114,共7页

分别采用国产聚丙烯腈基(即PAN基)炭纤维CCF700(A)和CCF300(B)及日本东丽PAN基炭纤维T300(C)编织二维针刺毡预制体,通过化学气相沉积结合树脂浸渍炭化增密技术制备飞机刹车副用炭/炭复合材料,在HJDS-Ⅱ型地面惯性台上测试这3种炭/炭复... 分别采用国产聚丙烯腈基(即PAN基)炭纤维CCF700(A)和CCF300(B)及日本东丽PAN基炭纤维T300(C)编织二维针刺毡预制体,通过化学气相沉积结合树脂浸渍炭化增密技术制备飞机刹车副用炭/炭复合材料,在HJDS-Ⅱ型地面惯性台上测试这3种炭/炭复合材料的制动摩擦特性。结果表明:用国产炭纤维制备的炭/炭复合材料样件的整体石墨化度低于用进口炭纤维制备的样件。在模拟正常着陆能载下,国产炭纤维增强样件的减速率高于进口纤维增强样件。其中,采用CCF700炭纤维制备的材料A的摩擦因数较高、波动明显,而采用CCF300炭纤维制备的材料B的摩擦因数稳定在0.28左右。同时,刹车盘A和B的刹车过程相对平稳,刹停时间短,但刹车盘C在刹车结束前有明显的刹车力矩回升,有利于刹车过程的稳定性。材料A表面形成较厚的摩擦层,而材料B的摩擦表面摩擦层较薄,这与CCF300炭纤维具有良好的耐磨性有关。 展开更多

关键词 国产炭纤维 炭/炭复合材料 刹车盘 制动摩擦 刹车力矩

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基于微结构特征的列车制动盘对流换热特性研究 被引量：1

10

作者 陈明亮 李志伟 +1 位作者 黄莎 车正鑫 《五邑大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第2期38-44,共7页

制动盘是列车制动系统中的重要组成部件之一.为了进一步提升列车制动盘的散热性能及延长其使用寿命,本文利用三维建模软件对常规制动盘的盘面和散热筋建立球窝凹坑、半圆沟槽、直角沟槽和放射状网格沟槽等多种具有微结构特征的模型,并... 制动盘是列车制动系统中的重要组成部件之一.为了进一步提升列车制动盘的散热性能及延长其使用寿命,本文利用三维建模软件对常规制动盘的盘面和散热筋建立球窝凹坑、半圆沟槽、直角沟槽和放射状网格沟槽等多种具有微结构特征的模型,并基于流体分析软件FLUENT和滑移网格技术模拟相同初始温度下的不同微结构特征制动盘转动时的强迫对流换热过程.对多种模型求解相同时间长度后,从其降温效率和对流换热系数比较出散热能力优劣.结果表明,在散热筋迎风面布置沟槽微结构可提升对流换热性能,相比原始散热筋,散热能力最佳的是放射状网格散热筋,可提升散热效率约5.53%;在盘体侧面布置沟槽微结构反而不利热量散失,原始光滑盘面的对流换热能力已经最佳. 展开更多

关键词 铁路列车 微结构特征 制动盘 对流换热

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不同表面凸起单元制动盘的热应力仿真分析 被引量：1

11

作者 常宁 黄尊地 《五邑大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第1期20-25,共6页

高速列车制动盘工作环境温度高,易产生热裂纹,影响行车安全.本文研究了光滑型、堤坝型、球型等具有不同形状表面凸起单元的制动盘的散热情况,基于热固耦合原理,对其进行热应力仿真分析.结果表明:表面带凸起的制动盘,其温度、应力变化率... 高速列车制动盘工作环境温度高,易产生热裂纹,影响行车安全.本文研究了光滑型、堤坝型、球型等具有不同形状表面凸起单元的制动盘的散热情况,基于热固耦合原理,对其进行热应力仿真分析.结果表明:表面带凸起的制动盘,其温度、应力变化率较大,常规光滑型制动盘温度、应力变化率较小;制动结束后,表面带凸起的制动盘温度、应力都低于光滑型制动盘,且温度、热应力降比均高于光滑型制动盘,3种制动盘温度降比分别为16.8%、27.3%、71.7%,应力降比分别为23.7%、46.1%、55.4%.制动盘表面的凸起单元,增加了热量消散的连通通道,可有效改善制动盘的散热效果,使制动后制动盘温度和应力值降低. 展开更多

关键词 高速列车 凸起单元 制动盘 温度场 应力场

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汽车制动盘夹砂结疤缺陷的分析和对策 被引量：1

12

作者 郑金松 范金辉 +3 位作者 周技 谢红顶 施正堂 施瑞康 《铸造技术》 CAS 北大核心 2013年第6期779-780,共2页

阐述了夹砂缺陷的形成机理及消除对策;通过提高湿型砂中有效煤粉含量,降低型砂水分,以及合理的浇注系统和浇注工艺,解决了静压线生产汽车制动盘产生的夹砂结疤缺陷。

关键词 静压线 制动盘 夹砂结疤

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高温热处理对C/C复合材料刹车盘尺寸的影响 被引量：1

13

作者 杨尊社 曲德全 梁勇光 《炭素技术》 CAS CSCD 2004年第3期22-24,共3页

研究了用CVI工艺制备的二维C/C复合材料刹车盘在进行高温热处理时的尺寸变化。第一次热处理时刹车盘直径增大,厚度减小;第二次、第三次热处理时刹车盘直径和厚度均增加。随着热处理次数的增加,刹车盘尺寸变化越来越小,趋于稳定。刹车盘... 研究了用CVI工艺制备的二维C/C复合材料刹车盘在进行高温热处理时的尺寸变化。第一次热处理时刹车盘直径增大,厚度减小;第二次、第三次热处理时刹车盘直径和厚度均增加。随着热处理次数的增加,刹车盘尺寸变化越来越小,趋于稳定。刹车盘尺寸的变化与C/C复合材料中碳原子的有序化重新分布和不同炭相产生应力裂纹等因素有关。 展开更多

关键词 C/C复合材料 高温热处理 尺寸变化 刹车盘

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高铁锻钢制动盘热疲劳裂纹扩展仿真及寿命评价

14

作者 王连庆 吴圣川 +2 位作者 胡雅楠 秦庆斌 钱坤才 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期90-95,共6页

巨大的制动热能导致高铁制动盘面出现热斑或热点,形成沿径向扩展的热疲劳裂纹,严重危及行车安全。通过仿真获得热疲劳裂纹扩展规律,据此制定出合适、经济的检测周期,具有重要意义。基于断裂力学理论,采用扩展有限单元法和自主研发的裂... 巨大的制动热能导致高铁制动盘面出现热斑或热点,形成沿径向扩展的热疲劳裂纹,严重危及行车安全。通过仿真获得热疲劳裂纹扩展规律,据此制定出合适、经济的检测周期,具有重要意义。基于断裂力学理论,采用扩展有限单元法和自主研发的裂尖网格加密技术,得到热点形成规律,植入半椭圆形裂纹进行热疲劳断裂仿真,得到制动速度为400 km/h时的裂纹扩展寿命曲线,预测结果与制动盘运用寿命基本一致。仿真结果为制动盘轻量化设计、服役寿命评估及无损检测方案制定提供了重要的理论支撑。 展开更多

关键词 制动盘 热应力 扩展有限元法 损伤容限 疲劳裂纹

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某乘用车摩擦片崩料问题浅析

15

作者 吴桂宝 董良 叶海舰 《汽车实用技术》 2017年第19期183-185,共3页

针对某乘用车磨合期出现摩擦片崩料现象,从理论分析出发,并结合台架及实车,对故障进行了复现及验证。分析和验证结果表明,初期制动盘表面的达克罗涂层在制动过程中被刮除破坏,产生尖锐硬点。该硬点攻击摩擦片表面,导致摩擦片出现光亮及... 针对某乘用车磨合期出现摩擦片崩料现象,从理论分析出发,并结合台架及实车,对故障进行了复现及验证。分析和验证结果表明,初期制动盘表面的达克罗涂层在制动过程中被刮除破坏,产生尖锐硬点。该硬点攻击摩擦片表面,导致摩擦片出现光亮及崩料现象。光亮及崩料现象并不会影响制动性能,且随着光亮硬点的脱落,崩料不会继续恶化,并会逐渐修复。 展开更多

关键词 摩擦片 崩料 制动盘 达克罗涂层 试验

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制动盘分块模锻成形工艺优化分析

16

作者 崔振宇 叶圣 +3 位作者 朱镕迅 董影 赵泓旭 杨栋 《科技创新导报》 2017年第31期104-105,共2页

运用UG绘图软件建造制动盘实体模型以及毛坯并采用Deform-3D有限元软件对制动盘的分块模锻进行数值模拟。针对不同的分块方案以及温度设定,通过数据分析计算,工艺设计与计算机工艺仿真,对成形过程中行程载荷、应力场以及速度场的差别进... 运用UG绘图软件建造制动盘实体模型以及毛坯并采用Deform-3D有限元软件对制动盘的分块模锻进行数值模拟。针对不同的分块方案以及温度设定,通过数据分析计算,工艺设计与计算机工艺仿真,对成形过程中行程载荷、应力场以及速度场的差别进行分析,研究各方案对制动盘成形效果的影响,通过数据比较,最终得出最佳的制动盘分块方案。 展开更多

关键词 制动盘 分块模锻 DEFORM-3D 数值模拟

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城际动车组不同表面沟槽的制动盘散热性能研究

17

作者 常宁 黄尊地 《五邑大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第4期16-21,共6页

城际动车组在制动过程中,较大的制动负荷容易使制动盘产生过热现象,从而影响制动性能.本文通过构建具有不同形态沟槽的非光滑表面制动盘,对紧急制动工况下不同表面制动盘的温度场和应力场进行有限元分析,研究不同表面沟槽对制动盘散热... 城际动车组在制动过程中,较大的制动负荷容易使制动盘产生过热现象,从而影响制动性能.本文通过构建具有不同形态沟槽的非光滑表面制动盘,对紧急制动工况下不同表面制动盘的温度场和应力场进行有限元分析,研究不同表面沟槽对制动盘散热性能的影响.仿真结果表明,表面带沟槽的制动盘表现出较好的抑制温升效果和散热性能,其中,表面带凹坑的制动盘效果最佳,最高温度降比为12.3%,最大应力降比为19.1%.本文提出的3种表面带沟槽的制动盘模型能有效降低制动过程因温度升高而导致的热负荷,对提高制动盘热性能有一定的理论指导和工程实践意义. 展开更多

关键词 制动盘 表面沟槽 温度场 应力场 散热性能

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轨道车辆制动盘热装工艺

18

作者 张峰 马利军 张志毅 《机械工程师》 2021年第8期165-167,共3页

针对某型号轨道车辆制动盘与车轴不适合采用压装工艺,开展了制动盘与车轴热装工艺的研究,并进行了多次工艺试验,确定了制动盘热装工艺参数,实现了制动盘的热装,对轨道车辆制动盘采用热装工艺提供了一些借鉴。

关键词 轨道车辆 制动盘 车轴 热装

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基于ESP系统的新型汽车储能式刹车盘

19

作者 刁建伟 《机电工程技术》 2015年第7期100-105,共6页

基于ESP系统(Electronic Stability Program车身电子稳定系统)的硬件及控制模块,提出了一种新型汽车储能装置。在常规的汽车刹车装置的基础上进行改进,采用恒力弹簧作为储能原件,由传感系、控制系和执行系三大系统构成,基于驾驶员驾驶... 基于ESP系统(Electronic Stability Program车身电子稳定系统)的硬件及控制模块,提出了一种新型汽车储能装置。在常规的汽车刹车装置的基础上进行改进,采用恒力弹簧作为储能原件,由传感系、控制系和执行系三大系统构成,基于驾驶员驾驶习惯建立的ECU数据处理模型,驾驶员无需改变任何驾驶习惯,通过ECU芯片处理各个传感器的数据,控制内外磁固圈在刹车盘卡槽与固定壳卡槽间滑动,使两者在相对静止与相对转动间转变,从而使恒力弹簧完成弹性势能的收集与释放。在能量释放的过程中,配合发动机特性曲线与液力变矩器特性曲线,优化了汽车动力特性曲线,从而达到了节能环保的目的。 展开更多

关键词 储能 刹车盘 环保 节能

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动车组制动盘螺栓载荷测试及疲劳损伤研究 被引量：7

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作者 范童柏 任尊松 +2 位作者 王文静 王曦 邹骅 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第14期80-87,共8页

在线运营高速动车组制动盘螺栓的结构可靠性对列车运行安全性有十分重要的影响。在研究高速动车组制动盘螺栓载荷测试技术基础上,在某客运专线,对国内某型高速动车组动轴制动盘螺栓载荷进行5天线路测试,获得制动盘螺栓载荷动态时间历程... 在线运营高速动车组制动盘螺栓的结构可靠性对列车运行安全性有十分重要的影响。在研究高速动车组制动盘螺栓载荷测试技术基础上,在某客运专线,对国内某型高速动车组动轴制动盘螺栓载荷进行5天线路测试,获得制动盘螺栓载荷动态时间历程。测试工况包括正常工况和故障工况,总测试里程为6546 km。抽样分析了电制动、连续空气制动以及紧急制动等工况下的应力特性,给出螺栓一定运用里程下的应力谱以确定幅值、次数与测试里程之间的关系。结合螺栓结构特点和测试分析结果,评估了螺栓不同运行工况下的疲劳强度。结果表明,正常工况下动轴制动盘螺栓载荷无明显变化;故障工况下,动轴制动盘螺栓拉伸载荷、周向弯矩和径向弯矩均有显著提高,且随着空气制动增加,制动热使得制动盘和螺栓温度升高。由于材质和结构的不同,两者膨胀变形存在差异,导致制动盘螺栓应力有较大变化。 展开更多

关键词 动车组 制动盘螺栓 载荷 制动作用 损伤

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