湿式离合器接合过程中的热弹性稳定性 被引量：14

1

作者 赵家昕 马彪 +3 位作者 李和言 朱莉 韩明 朱礼安 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期22-28,共7页

针对湿式离合器接合过程中的局部高温区及影响因素,利用热弹性不稳定性理论(TEI)进行了理论建模与分析。模型中考虑了材料表面粗糙度和混合润滑对摩擦副温度和压力的影响,分析了混合润滑状态下润滑区域与接触区域的比例以及油膜剪切热... 针对湿式离合器接合过程中的局部高温区及影响因素,利用热弹性不稳定性理论(TEI)进行了理论建模与分析。模型中考虑了材料表面粗糙度和混合润滑对摩擦副温度和压力的影响,分析了混合润滑状态下润滑区域与接触区域的比例以及油膜剪切热量与摩擦热量的比例。为了准确测量材料表面粗糙度,设计台架试验,利用表面形貌仪测试了对偶片表面形貌,分析了粗糙度在离合器不同使用阶段的变化规律。结果表明,当离合器接合转速超过临界值时,温度场分布出现明显的波动,高、低温区间隔分布。同时,指出了离合器摩擦材料参数(导热性、弹性)与结构参数(对偶片厚度)对稳定性的影响。 展开更多

关键词 车辆工程 湿式离合器 热弹性不稳定性 表面粗糙度 混合润滑 局部高温区

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摩擦材料特性对离合器热弹性不稳定性的影响 被引量：12

2

作者 马彪 赵家昕 +3 位作者 陈漫 李和言 宁克炎 朱礼安 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期111-118,共8页

针对车辆换挡离合器,应用热弹性不稳定性(Thermoelastic instability,TEI)理论研究其接合过程中的温度场非均匀分布问题。建立离合器接合过程的二维理论模型,采用扰动法求解系统发生TEI的临界条件。通过试验验证TEI理论对离合器温度场... 针对车辆换挡离合器,应用热弹性不稳定性(Thermoelastic instability,TEI)理论研究其接合过程中的温度场非均匀分布问题。建立离合器接合过程的二维理论模型,采用扰动法求解系统发生TEI的临界条件。通过试验验证TEI理论对离合器温度场分布研究的适用性和临界速度的存在性。研究表明当离合器接合速度超过临界速度时,系统由于摩擦热、热应力和弹性应力等因素耦合作用而失稳,摩擦副表面温度场出现强烈的非均匀性。热点数小于5时,铜基材料临界速度小于纸基材料;热点数大于5时,铜基材料临界速度大于纸基材料。减小摩擦材料弹性模量、增大热导率以及减小对偶材料热膨胀系数,可以提高系统稳定性。 展开更多

关键词 摩擦材料 车辆离合器 热弹性不稳定性 热点 临界速度

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摩擦制动器温度场的研究现状和展望 被引量：10

3

作者 金晓行 刘小君 +1 位作者 王伟 刘焜 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期801-804,共4页

对摩擦制动器温度场及摩擦副之间热分配机制、制动过程的能量转换现象、温度场求解方式、表面摩擦温度模型、温度和磨损的关系、热弹性不稳定问题、表面接触模型、热生成模型、表面氧化膜对摩擦系数的影响等问题的研究现状进行了综述和... 对摩擦制动器温度场及摩擦副之间热分配机制、制动过程的能量转换现象、温度场求解方式、表面摩擦温度模型、温度和磨损的关系、热弹性不稳定问题、表面接触模型、热生成模型、表面氧化膜对摩擦系数的影响等问题的研究现状进行了综述和评价,最后展望了摩擦制动器温度场的研究方向。 展开更多

关键词 摩擦制动器 温度场 热弹性不稳定

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湿式多片离合器的热弹性失稳分析 被引量：9

4

作者 邓涛 胡丰宾 孙冬野 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期918-922,共5页

基于湿式多片离合器实际结构和约束条件,应用ANSYS/LS-DYNA进行离合器摩擦副滑动摩擦阶段的瞬态热-结构耦合仿真,以分析对偶钢盘上的热点分布形式,比较不同厚度和不同环面宽度下,对偶钢盘表面的温度分布情况。最后用一个实例分析了对偶... 基于湿式多片离合器实际结构和约束条件,应用ANSYS/LS-DYNA进行离合器摩擦副滑动摩擦阶段的瞬态热-结构耦合仿真,以分析对偶钢盘上的热点分布形式,比较不同厚度和不同环面宽度下,对偶钢盘表面的温度分布情况。最后用一个实例分析了对偶钢盘的尺寸对其热弹性失稳现象的影响。 展开更多

关键词 离合器 热弹性失稳 热应力 温度场 翘曲

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制动盘材料和结构对滑动摩擦系统热弹性失稳的影响 被引量：6

5

作者 夏德茂 奚鹰 +2 位作者 华滨滨 周亚红 左建勇 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1163-1174,共12页

建立了滑动摩擦系统热弹性失稳的数学模型,并推导了不同热点模式对应的临界速度表达式。分析了摩擦副的厚度和滑动层材料的热物理特性参数对摩擦系统热弹性失稳的影响。结果表明:滑动摩擦系统更易出现反对称分布的热点模式;增加摩擦层厚... 建立了滑动摩擦系统热弹性失稳的数学模型,并推导了不同热点模式对应的临界速度表达式。分析了摩擦副的厚度和滑动层材料的热物理特性参数对摩擦系统热弹性失稳的影响。结果表明:滑动摩擦系统更易出现反对称分布的热点模式;增加摩擦层厚度,减小滑动层厚度、热传导系数、弹性模量以及热膨胀系数均可以提高标志滑动摩擦系统进入热弹性失稳状态所需的最低临界速度,而滑动层比热容对系统的稳定性几乎没有影响。 展开更多

关键词 机械设计 扰动增长系数 热弹性失稳 最低临界速度 扰动频率 热点

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离合器结构参数对其热弹性不稳定性的影响 被引量：6

6

作者 马彪 赵家昕 +2 位作者 李和言 宁克炎 何春平 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期933-938,共6页

应用热弹性不稳定性(TEI)理论研究离合器接合过程中的局部高温区产生的原因与发展规律。通过有限元建模的方法建立了离合器接合过程三维有限元模型,并求解不同频率扰动对应的增长系数。研究发现:减小离合器半径尺寸、增大摩擦片厚度可... 应用热弹性不稳定性(TEI)理论研究离合器接合过程中的局部高温区产生的原因与发展规律。通过有限元建模的方法建立了离合器接合过程三维有限元模型,并求解不同频率扰动对应的增长系数。研究发现:减小离合器半径尺寸、增大摩擦片厚度可以提高系统热弹性稳定性;离合器内外径比值小于0.6时,减小内外径比值有利于提高稳定性;离合器对偶片半厚度小于2mm时,减小对偶片厚度有利于提高稳定性。 展开更多

关键词 车辆工程 离合器 热弹性不稳定性 临界速度 结构参数 有限元法

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干式摩擦元件的热弹不稳定性分析

7

作者 郭超 张昱 杨凯 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期55-60,共6页

针对干式摩擦元件热弹性失稳问题,通过理论和仿真计算相结合的方法,将系统扰动因素和系统结构因素相统一,从扰动频率对临界速度影响的角度,开展制动器干式摩擦元件的热弹不稳定分析。研究发现,系统失稳与扰动频率有关,造成系统失稳的临... 针对干式摩擦元件热弹性失稳问题,通过理论和仿真计算相结合的方法,将系统扰动因素和系统结构因素相统一,从扰动频率对临界速度影响的角度,开展制动器干式摩擦元件的热弹不稳定分析。研究发现,系统失稳与扰动频率有关,造成系统失稳的临界速度存在一个极小值点,在该点系统最容易产生失稳;摩擦副局部热应力过大是造成系统失稳的主要原因,摩擦副整体温度的高低与系统失稳之间不存在必然的联系。提出的基于热固耦合扰动边界的干式摩擦元件热弹不稳定性分析方法,其计算结果可以直接用来指导摩擦片热弹性失稳的结构设计。 展开更多

关键词 热弹不稳定性 干式摩擦元件 热固耦合 扰动边界

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盘式制动器中热问题的研究概况 被引量：3

8

作者 王少衡 《机电产品开发与创新》 2008年第4期47-49,共3页

摩擦热是影响摩擦副材料性能变化的最直接因素。过高的摩擦热不仅使摩擦副材料的摩擦学性能发生变化,而且导致热弹性不稳定性(TEI)、局部过热点现象等发生,制动盘发生热变形。目前研究认为,热弹性不稳定性是制动器发生热颤振和噪声的主... 摩擦热是影响摩擦副材料性能变化的最直接因素。过高的摩擦热不仅使摩擦副材料的摩擦学性能发生变化,而且导致热弹性不稳定性(TEI)、局部过热点现象等发生,制动盘发生热变形。目前研究认为,热弹性不稳定性是制动器发生热颤振和噪声的主要来源,最终可能导致制动器过早失效。本文针对这些方面的研究进行了综述,最后进行总结并对未来研究工作提出了展望与建议。 展开更多

关键词 摩擦热 热弹性不稳定性 热变形 热颤振 盘式制动器

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湿式多片摩擦离合器的热弹不稳定特性研究 被引量：3

9

作者 陈胡芳 杨为 梅琦 《自动化与仪器仪表》 2016年第5期77-80,83,共5页

针对热弹不稳定现象导致湿式多片摩擦离合器动力传递失效的问题,以湿式多片摩擦离合器为研究对象,本文建立了其理论分析模型,推导出了对称型和反对称型对偶钢片的热弹不稳定现象的特征方程。通过研究扰动波数、盘片厚度和结构对称性等... 针对热弹不稳定现象导致湿式多片摩擦离合器动力传递失效的问题,以湿式多片摩擦离合器为研究对象,本文建立了其理论分析模型,推导出了对称型和反对称型对偶钢片的热弹不稳定现象的特征方程。通过研究扰动波数、盘片厚度和结构对称性等对摩擦副中热弹不稳定现象的影响规律,揭示了对偶钢片中热弹不稳定机理,得到了扰动波数越大、盘片厚度越厚越不易发生热弹不稳定现象,反对称型比对称型对偶钢片更不易发生热弹不稳定现象的结论,研究结果有助于提高湿式多片摩擦离合器的使用寿命。 展开更多

关键词 离合器 热弹不稳定 扰动 几何对称性 临界速度

原文传递

多片离合器早期故障生成机理及振动诊断方法 被引量：2

10

作者 陈漫 李和言 +1 位作者 马彪 赵家昕 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期117-122,共6页

利用热弹性不稳定理论,建立离合器摩擦副热弹耦合模型,获得了由热点集聚导致摩擦片发生局部变形的基本过程。依据该过程,提出以观测摩擦片局部变形来反映离合器早期故障的思路。基于该思路,建立多片离合器动力学仿真模型,获得了当摩擦... 利用热弹性不稳定理论,建立离合器摩擦副热弹耦合模型,获得了由热点集聚导致摩擦片发生局部变形的基本过程。依据该过程,提出以观测摩擦片局部变形来反映离合器早期故障的思路。基于该思路,建立多片离合器动力学仿真模型,获得了当摩擦副上存在微小变形时系统的动力学特性。根据该特性的振动学特征,并利用传动系统高频段干扰噪声较轻的特点,通过换挡时刻前后高频段频谱的差异性分析,提出一种基于振动信号分析的多片离合器早期故障诊断新方法。试验结果表明,该方法能够提取出由摩擦副上局部变形产生的冲击振动,可望用于多片离合器早期故障诊断的工程实践中。 展开更多

关键词 多片离合器 热弹性不稳定 振动分析 故障诊断

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车辆离合器局部高温区成因及影响因素理论研究 被引量：10

11

作者 赵家昕 马彪 +2 位作者 李和言 朱礼安 张金乐 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1234-1238,共5页

摩擦副表面的局部高温区会引起车辆离合器失效,基于热弹性不稳定性(TEI)理论,通过理论建模与分析的方法,得到系统稳定性的判断标准:临界速度及其变化规律,以及系统扰动的迁移速度.通过对摩擦片与钢片的Peclet数分析,发现局部向于出现在... 摩擦副表面的局部高温区会引起车辆离合器失效,基于热弹性不稳定性(TEI)理论,通过理论建模与分析的方法,得到系统稳定性的判断标准:临界速度及其变化规律,以及系统扰动的迁移速度.通过对摩擦片与钢片的Peclet数分析,发现局部向于出现在对偶钢片.通过对比临界速度,发现钢片呈现反对称变形.采用较小弹性模量或者较大导热系数的摩擦材料,有助于提高系统稳定性,摩擦材料的热膨胀系数对稳定性影响较小. 展开更多

关键词 离合器 热弹性不稳定性 局部高温区 临界速度

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盘式制动器热弹性不稳定性的有限元分析 被引量：1

12

作者 王欲进 李晓明 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2012年第6期766-769,共4页

采用有限元分析法分析盘式制动器热弹性不稳定性,建立了三维盘式制动器热力学分析模型,基于交错接触的中间处理器用来交换结果数据:温度,摩擦接触力,位移和变形。对制动盘的厚度变化(DTV)和温度的分布进行了计算,验证了有限元模型的可靠... 采用有限元分析法分析盘式制动器热弹性不稳定性,建立了三维盘式制动器热力学分析模型,基于交错接触的中间处理器用来交换结果数据:温度,摩擦接触力,位移和变形。对制动盘的厚度变化(DTV)和温度的分布进行了计算,验证了有限元模型的可靠性,并确认了计算方案。为盘式制动器的选材、结构设计以及磨损提供了理论依据,对制动的振动和噪声研究有很好的工程使用价值。 展开更多

关键词 盘式制动器 热弹性不稳定 有限元分析 热机械分析 中间处理器 制动盘厚度

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汽车盘制动器优化设计热和机械特性的研究(一)

13

作者 H-J Cho C-D Cho 《传动技术》 2011年第2期31-37,共7页

由于热量集中于制动盘的表面造成热弹不稳定性(TEI)而引起热变形。这样可能发生大家知道的低频强烈振动。因为在盘和衬块的接触面间的摩擦系数变化,在摩擦衬块发生尖叫声。通过对热聚集和尖叫现象的联合分析,对高热和机械特性可设计一... 由于热量集中于制动盘的表面造成热弹不稳定性(TEI)而引起热变形。这样可能发生大家知道的低频强烈振动。因为在盘和衬块的接触面间的摩擦系数变化,在摩擦衬块发生尖叫声。通过对热聚集和尖叫现象的联合分析,对高热和机械特性可设计一最佳的盘和摩擦衬块。本文同时考虑了热和机械不稳定性按照盘的厚度,卡钳的加压方式,衬片弧长进行了数值和实验分析。采用有限元分析法(FEA)计算了热变形和压力分布。采用汽车底盘测功器和高速红外摄像仪进行实验评估TEI性能,结果用FEA修正。采用FEA估计机械不稳定性进行复杂固有值分析,按照转子和摩擦衬盘的形状对于一固有值问题应用修正仿真结果分析接合形式。在热聚集和尖叫问题期间,讨论因考虑盘制动器性能盘和摩擦衬块的设计。 展开更多

关键词 热弹不稳定性 热点 强烈振动 摩擦衬块发生尖叫声 热不稳定性 机械不稳定性 复杂 固有值分析

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摩擦片材料和结构对制动器热弹性失稳影响 被引量：1

14

作者 夏德茂 奚鹰 +1 位作者 朱文翔 华滨滨 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期119-127,共9页

建立了二维摩擦制动器热弹性失稳(TEI)数学模型.基于反对称热点分布模式,采用扰动分析法研究了临界速度、扰动增长系数以及扰动迁移速度的变化规律,讨论和比较了摩擦片厚度、热物理特性参数和有限周向接触弧长对系统稳定性的影响.结果表... 建立了二维摩擦制动器热弹性失稳(TEI)数学模型.基于反对称热点分布模式,采用扰动分析法研究了临界速度、扰动增长系数以及扰动迁移速度的变化规律,讨论和比较了摩擦片厚度、热物理特性参数和有限周向接触弧长对系统稳定性的影响.结果表明:临界速度随扰动频率呈先减小后增大的变化规律;扰动迁移速度在摩擦片和金属盘内随扰动频率呈相反的变化趋势,且扰动在具有较高导热系数的金属盘内的速度几乎为零;增加摩擦片厚度、导热系数、比定压热容和减小弹性模量均可提高滑动摩擦系统的热弹性稳定性. 展开更多

关键词 制动器 热弹性失稳(TEI) 扰动增长系数 临界速度 扰动频率

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多片式离合器局部高温区成因与系统稳定性研究 被引量：1

15

作者 赵家昕 马彪 +2 位作者 李和言 陈漫 朱礼安 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期923-928,共6页

离合器在接合过程中常发生热弹性不稳定性,这是导致摩擦副表面出现局部高温区的重要原因.针对车辆换挡机构用多片式离合器,采用伽辽金法建立了离合器摩滑过程三维有限元分析模型,将温度场扰动变化问题转化为矩阵特征值问题,求解并通过... 离合器在接合过程中常发生热弹性不稳定性,这是导致摩擦副表面出现局部高温区的重要原因.针对车辆换挡机构用多片式离合器,采用伽辽金法建立了离合器摩滑过程三维有限元分析模型,将温度场扰动变化问题转化为矩阵特征值问题,求解并通过试验验证了系统发生TEI时的临界速度、摩擦界面温度扰动增长率和温度场分布的相互关系.研究表明,当离合器转速超过临界速度时,1s内温度波动由3%上升到35%,对偶钢片表面沿圆周方向出现局部高温区,符合离合器实际使用过程中出现的表面热斑和烧损痕迹.离合器对偶片及摩擦衬片厚度、半径、内外径比、摩擦材料的导热系数及弹性模量均对离合器热弹性不稳定性均有重要影响,摩擦材料热膨胀系数影响较小. 展开更多

关键词 多片式离合器 热弹性不稳定性 伽辽金法 特征值解法

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汽车盘制动器优化设计热和机械特性的研究（二）

16

《传动技术》 2011年第3期32-43,共12页

由于热量集中于制动盘的表面造成热弹不稳定性（TEI）而引起热变形。这样可能发生大家知道的低频强烈振动。因为在盘和衬块的接触面间的摩擦系数变化，在摩擦衬块发生尖叫声。通过对热聚集和尖叫现象的联合分析，对高热和机械特性可设... 由于热量集中于制动盘的表面造成热弹不稳定性（TEI）而引起热变形。这样可能发生大家知道的低频强烈振动。因为在盘和衬块的接触面间的摩擦系数变化，在摩擦衬块发生尖叫声。通过对热聚集和尖叫现象的联合分析，对高热和机械特性可设计一最佳的盘和摩擦衬块。本文同时考虑了热和机械不稳定性按照盘的厚度，卡钳的加压方式，衬片弧长进行了数值和实验分析。采用有限元分析法（FEA）计算了热变形和压力分布。采用汽车底盘测功器和高速红外摄像仪进行实验评估TEI性能，结果用FEA修正。采用FEA估计机械不稳定性进行复杂固有值分析，按照转子和摩擦衬盘的形状对于一固有值问题应用修正仿真结果分析接合形式。在热聚集和尖叫问题期间，讨论因考虑盘制动器性能盘和摩擦衬块的设计。 展开更多

关键词 热弹不稳定性 热点 强烈振动 摩擦衬块发生尖叫声 热不稳定性 机械不稳定性 复杂固有值分析

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热弹性不稳定问题中临界速度的求解

17

作者 宋颖辉 奚鹰 +1 位作者 华滨滨 陈哲 《机电一体化》 2015年第6期59-64,共6页

为了求解热弹性不稳定问题中的临界速度,以某盘式制动器为例,建立了较为真实的数学模型。采用反对称变形模式,推导出热弹性平衡方程,然后借助MATLAB编程求解该方程,从而得到了制动速度、波数和扰动指数的关系图;考虑非环形闸片对波数取... 为了求解热弹性不稳定问题中的临界速度,以某盘式制动器为例,建立了较为真实的数学模型。采用反对称变形模式,推导出热弹性平衡方程,然后借助MATLAB编程求解该方程,从而得到了制动速度、波数和扰动指数的关系图;考虑非环形闸片对波数取值的限制和临界速度因此而受到的影响,最终求得车轮的临界速度为35.81m/s。探讨了临界速度和扰动指数的增长率对于制动系统的作用,指出了临界速度的大小与扰动指数的增长率并无直接关系。 展开更多

关键词 热弹性不稳定 临界速度 盘式制动器

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功能梯度材料接触力学若干基本问题的研究进展 被引量：8

18

作者 柯燎亮 汪越胜 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第17期1565-1573,共9页

由于功能梯度材料在改善表面接触损伤方面的潜在应用,其接触力学问题受到越来越广泛关注,许多学者开展了大量的研究工作.本文结合作者近些年来在功能梯度材料接触力学方面开展的研究工作,综述了功能梯度材料接触力学若干基本问题的最新... 由于功能梯度材料在改善表面接触损伤方面的潜在应用,其接触力学问题受到越来越广泛关注,许多学者开展了大量的研究工作.本文结合作者近些年来在功能梯度材料接触力学方面开展的研究工作,综述了功能梯度材料接触力学若干基本问题的最新理论研究进展,包括功能梯度材料的无摩擦和滑动摩擦接触、微动接触、热弹性接触及失稳、力电磁多场耦合接触和黏附接触.最后对未来功能梯度材料接触力学研究进行了展望. 展开更多

关键词 功能梯度材料 接触力学 接触损伤 微动接触 热弹性接触失稳 黏附接触

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