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《西南交通大学》 2007年
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高速列车制动盘热—机耦合数值模拟

李明  
【摘要】: 目前,高速铁路已经在发达国家城际干线地面交通中占据了主导地位,随着我国京沪高速铁路的破土动工,我国高速列车的时代也到来了。作为列车安全运行的关键技术制动盘的研发几乎是列车进一步提速的瓶颈,而国内正在生产和使用的制动盘材料还不能满足300km/h高速列车的使用要求,现阶段国内高速列车制动盘主要依赖进口。基于这个现状开展了本文的工作。 本文采用高度非线性有限元软件MSC.Marc建立热机耦合的3D模型,结合1∶1制动动力试验台试验,模拟了200km/h高速列车制动盘制动过程中温度和应力变化情况。在200km/h模型的基础上,模拟了300km/h高速列车制动盘制动过程中温度和应力变化情况,考查制了不同动盘材料的机械性能参数以及热物理性能参数对制动过程中温度和应力的影响,分析了这些参数对制动盘抗热裂性能的影响,为研发新型制动盘的选材提供了重要参考。分析了制动过程中不同期间温度和应力的在摩擦表面径向以及周向、厚度方向的分布及变化规律,发现在制动过程中制动盘摩擦面的温度分布呈高温环带分布,在这些环带及附近点上的周向应力始终大于径向应力,这些导致盘面的热裂纹总是在盘面上从盘的内径向外径分布。并在国外热喷涂制动盘的基础上提出了在普通制动盘材料的表面复合耐热耐磨性能好的材料来提高制动盘制动性能而降低成本的构思,通过有限元数值模拟验证了这一构思。 最后对本文的研究进行了总结并提出进一步提高模拟精度的工作方向,以及进行台架试验或者更经济的同比例缩减规模的物理试验模拟的展望。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U270.35

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 苏海赋;盘式制动器热机耦合有限元分析[D];华南理工大学;2011年
2 吴婧斯;汽车盘式制动器热—结构耦合仿真分析及其寿命研究[D];西南交通大学;2011年
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4 姚明尧;混合动力汽车动力分配器齿轮优化[D];吉林大学;2012年
5 张磊;盘式制动器热结构耦合分析及制动性能优化[D];吉林大学;2012年
6 郝明树;盘式制动器热—结构耦合分析及寿命预测[D];武汉理工大学;2012年
【参考文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前4条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 王新波;风电制动器的热—结构耦合分析[D];大连理工大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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4 记者 杨骏;法高速列车已运送10亿人次[N];新华每日电讯;2003年
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8 逸飞;网络照片冲印搭上高速列车[N];中国计算机报;2005年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 陆斌锋;高能束原位合成碳化铬表面复合层及其耐磨性能[D];上海交通大学;2010年
3 陈哲明;高速列车驱动制动动力学及其控制研究[D];西南交通大学;2010年
4 农万华;基于闸片结构的列车盘形制动温度和应力的数值模拟及试验研究[D];大连交通大学;2012年
5 滕杰;高速列车用铝基复合材料制动盘及其闸片的制备、摩擦磨损性能及机理研究[D];湖南大学;2006年
6 李田;高速列车流固耦合计算方法及动力学性能研究[D];西南交通大学;2012年
7 刘宏友;高速列车中的关键动力学问题研究[D];西南交通大学;2003年
8 郗艳红;横风作用下的高速列车气动特性及运行安全性研究[D];北京交通大学;2012年
9 赵文成;高速铁路隧道缓冲结构的理论和试验研究[D];西南交通大学;2004年
10 陈春阳;中国机车车辆业创新战略研究[D];北京交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李明;高速列车制动盘热—机耦合数值模拟[D];西南交通大学;2007年
2 汤伟杰;高速列车制动盘失效分析与材料逆向设计[D];西南交通大学;2007年
3 王晓东;基于ANSYS的高速列车制动盘数值模拟[D];西南交通大学;2009年
4 邹本涛;高速列车制动装置的温度场与热应力耦合分析[D];兰州理工大学;2013年
5 徐平;一种新型高速旅游列车造型研究与设计[D];中南大学;2004年
6 郑长青;高速铁路单线隧道断面优化及缓冲结构研究[D];西南交通大学;2006年
7 李雪海;高速列车转向架悬挂参数测试方法研究[D];吉林大学;2011年
8 王剑英;大断面隧道气动效应的研究[D];西南交通大学;2006年
9 王文涛;高速列车头部外形参数化CAD系统研究[D];西南交通大学;2008年
10 周晓;真空管道运输高速列车空气阻力数值仿真[D];西南交通大学;2008年
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