一种用于干式摩擦副的仿真与试验耦合的动态测温方法技术

本发明专利技术公开了一种用于干式摩擦副的仿真与试验耦合的动态测温方法，把摩擦副工作温度试验测量结果与仿真结果进行动态结合，获得基于测量过程的摩擦副温度场分布计算结果。该方法相比仿真计算有更高的准确度、相比于试验测量有更全面的温度信息。本发明专利技术能够实现摩擦副温度的静、动态测试，在不改变摩擦副表面接触和滑摩状态的前提下，实现了对于温度的动态实时仿真修正计算，其特点在于将试验测量信息与仿真计算信息相结合，整合了试验的准确性与仿真的全面性的优势，确定了摩擦副精确温度边界条件，为摩擦副动态设计提供了理论依据。

A dynamic temperature measurement method coupled with simulation and experiment for dry friction pairs

The invention discloses a dynamic temperature measurement method for the coupling of simulation and test of dry friction pairs, which combines the test results of working temperature of friction pairs with the simulation results dynamically, and obtains the calculation results of temperature field distribution of friction pairs based on the measurement process. Compared with simulation calculation, this method has higher accuracy and more comprehensive temperature information than experimental measurement. The invention can realize the static and dynamic test of the temperature of the friction pair and realize the dynamic real-time simulation correction calculation of the temperature without changing the contact and sliding state of the friction pair surface. The characteristic of the method is that the test measurement information is combined with the simulation calculation information, and the accuracy of the test and the comprehensiveness of the simulation are integrated. The precise temperature boundary condition of the friction pair is determined, which provides a theoretical basis for the dynamic design of the friction pair.

【技术实现步骤摘要】
一种用于干式摩擦副的仿真与试验耦合的动态测温方法
本专利技术属于履带车辆传动领域制动器摩擦副温度测量
，具体涉及一种用于干式摩擦副的仿真与试验耦合的动态测温方法。
技术介绍
高能量密度摩擦传动系统是高性能传动的关键，其显著特征是大功率、高转速，摩擦副由于其优异的耐磨性和较高的热容被广泛应用于履带车辆的传动领域。Cu基、Fe基粉末冶金摩擦副，包括制动器与离合器，工作在多应力复合环境中，作为三参数边界-压力、速度、温度是影响摩擦副摩擦特性的主要因素，也是摩擦副设计过程中的重要参考。现阶段速度边界能够通过实验准确测量，而温度边界的动态测试一直是三边界测量中的重点和难点，而且现阶段的温度测试多是局部静态测量，测量精度低、相应较低，目前在干式摩擦片的设计领域一直没有有效的并且可靠的摩擦副整体温度场的测量的成熟方法。前人曾提出一种摩擦副温度测试方法，将热电偶和红外法相结合。但是该方法仅能测出摩擦副最高点温度，对于整个温度场的测量缺乏有效手段。这使得诸如加载结构，支撑结构在温度影响下的变形情况没有办法了解。对摩擦副进行三维建模模拟温度载荷是获得整体温度场的主要手段。现阶段采用的一般热电偶的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于干式摩擦副的仿真与试验耦合的动态测温方法，其特征在于，实现步骤如下：步骤一、分析摩擦元件的工况条件及摩擦副的加载支撑结构的特点，获得摩擦副的几何尺寸，计算极限工况下的摩擦副的产热量M；计算方法如下：

【技术特征摘要】
1.一种用于干式摩擦副的仿真与试验耦合的动态测温方法，其特征在于，实现步骤如下：步骤一、分析摩擦元件的工况条件及摩擦副的加载支撑结构的特点，获得摩擦副的几何尺寸，计算极限工况下的摩擦副的产热量M；计算方法如下：其中：M为总的产热量；J为被动端等效转动惯量；ω1为摩擦元件结合前转速；ω2为摩擦元件结合后转速；步骤二、根据步骤一中分析获得的摩擦副的支撑结构特点和摩擦副的几何尺寸建立有限元分析模型，将计算获得的总产热量作为热边界条件输入到模型参数中，并将模型的热传导系数参数设置为材料的理想热传导系数；步骤三、以步骤二建立的模型为基础，对模型进行瞬态温度场分析，提取摩擦副半径方向上从内边界至外边界的线性比例等距节点处温度参数，提取各个节点处温度的时间历程及整体温度场中节点处温度分布；步骤四、由步骤三获得的温度参数计算摩擦片上温度分布梯度，根据温度分布梯度选择热电偶的排布形状与位置，根据步骤三获得的不同测点出温度的时间历程变化快慢选择无线变送器的信号发射频率，根据传感器的设计贴片位置结合步骤三获得的该位置测点温度区间，选用满足各自温度范围的相应的热电偶的型号和红外传感器测温范围；步骤五、根据已选热电偶、红外传感器等数据采集设备及摩擦元件，架设测试试验台，并将热电偶和红外传感器的接线与无线变送器相连，将无线变送器固定于旋转轴上，通过电压指示计调零电路，进行摩擦元件滑磨试验，获取干式摩擦副测点动态温度状态；步骤六、记录测量时间，并记录初始温度T0，计算所述时间段内的温升，并根据以下公式计算材料的热导率；按照采样频率，每测量一个温度计算一次，以此类推计算各个时间段下可变...

【专利技术属性】
技术研发人员：王延忠，郭超，贾树王，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11