一种对汽车制动盘刹车摩擦热负载数据的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种对汽车制动盘刹车摩擦热负载数据的处理方法，通过建立汽车制动盘摩擦面上的面热流密度q

【技术实现步骤摘要】
一种对汽车制动盘刹车摩擦热负载数据的处理方法
本专利技术涉及汽车制动盘热管理仿真计算领域，具体是一种对汽车制动盘刹车摩擦热负载数据的处理方法。
技术介绍
随着道路条件的不断改善，为了提高汽车的运输效率，需要提高车速以及加大承载重量。同时，为了达到轻量化目标，对制动盘的设计提出小型化的要求，在满足汽车制动性能要求下，势必极大地增加了制动器单位面积上所承受的载荷及吸收的热量。盘式制动器制动时，制动盘被摩擦片紧紧压住，把汽车运动的动能转化为热能而耗散掉，进而达到汽车制动的目的。在制动过程中，制动盘受到摩擦而产生温度急升，容易出现热衰退或制动盘摩擦片热失效现象，从而影响制动盘的制动性能，甚至危及汽车行驶安全。为了知晓整车下制动盘的摩擦热效应状态，设计之时就需要借助计算机仿真分析手段来评判，而仿真的计算精度很大程度上取决于对制动盘的热负载数据的加载输入。传统的仿真，对制动盘的热加载简单单一。比如在摩擦面上均匀加载常面热流功率(w/m^2)，显然，这种加载方法不能够准确反馈实际动态摩擦热量大小。
技术实现思路
本专利技术所用的技术方案为：一种对汽车制动盘刹车摩擦热负载数据的处理方法，其处理步骤如下：S1.分析汽车制动盘制动过程中的能量变换；S2.计算汽车前后轮制动盘摩擦总热功率；S3.计算汽车制动盘单位面积产生的热功率与极半径r间比例常数k；S4.得出汽车制动盘摩擦面热流密度qtF函数。步骤S1中所述的分析汽车制动盘制动过程中的能量变换具体为：1)制动盘制动过程中整车动能减少率为Mvta；2)在坡道上重力做功功率为±Mgsinθ.vt,上坡为负，下坡为正；3)风阻力做功功率为ρ为空气密度；A为整车迎风面积；4)滚动摩擦阻力做功功率为步骤S2中所述的计算汽车前后轮制动盘摩擦总热功率的过程为：考虑制动力分配系数β及车轮滑移率s参数后，则前后轮的制动盘摩擦总热功率为：步骤S3中所述的计算汽车制动盘单位面积产生的热功率与极半径r间比例常数k的过程为：考虑制动盘与摩擦片摩擦过程中，越远离转动中心产生的摩擦热越大，单位面积产生的热功率与极半径r成线性关系，即qtF＝k×r，其中k为比例常数；对摩擦片面上微元dxdy的面热流密度进行面积分，得到比例常数步骤S4中所述的得出汽车制动盘摩擦面热流密度qtF函数的结果为：本专利技术的有益效果在于：在传统汽车制动盘制动过程仿真分析的基础上，添加适应不同情景下的多种热加载方式，建立汽车制动盘摩擦面热流密度的qtF函数，并将其用于制动盘摩擦热效应的仿真分析，其分析结果可以精确扑捉制动盘上产生的摩擦热大小，进而准确仿真获得制动盘上的温度场，有效提高了仿真的计算精度，为汽车制动盘热负载数据的仿真计算提供了一种准确、可靠的处理方法。附图说明图1为制动盘及摩擦片结构图；图2为摩擦接触面上极坐标示意图；图3为动态加载面热流密度于摩擦面上；图4为制动盘温度场仿真计算结果。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例：参见图1-4。一种对汽车制动盘刹车摩擦热负载数据的处理方法，其处理步骤如下：S1.分析汽车制动盘制动过程中的能量变换；S2.计算汽车前后轮制动盘摩擦总热功率；S3.计算汽车制动盘单位面积产生的热功率与极半径r间比例常数k；S4.得出汽车制动盘摩擦面热流密度qtF函数。步骤S1中所述的分析汽车制动盘制动过程中的能量变换具体为：1)制动盘制动过程中整车动能减少率为Mvta；2)在坡道上重力做功功率为±Mgsinθ.vt,上坡为负，下坡为正；3)风阻力做功功率为ρ为空气密度；A为整车迎风面积；4)滚动摩擦阻力做功功率为步骤S2中所述的计算汽车前后轮制动盘摩擦总热功率的过程为：考虑制动力分配系数β及车轮滑移率s参数后，则前后轮的制动盘摩擦总热功率为：步骤S3中所述的计算汽车制动盘单位面积产生的热功率与极半径r间比例常数k的过程为：考虑制动盘与摩擦片摩擦过程中，越远离转动中心产生的摩擦热越大，单位面积产生的热功率与极半径r成线性关系，即qtF＝k×r，其中k为比例常数；对摩擦片面上微元dxdy的面热流密度进行面积分，得到比例常数步骤S4中所述的得出汽车制动盘摩擦面热流密度qtF函数的结果为：将上述所得qtF函数应用于汽车制动盘摩擦热效应的仿真分析中，即可精确扑捉制动盘上产生的摩擦热大小，准确仿真获得制动盘上的温度场，其仿真分析结果可用于汽车制动盘的指导设计。以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本专利技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本专利技术的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本专利技术精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对汽车制动盘刹车摩擦热负载数据的处理方法，其处理步骤如下：/nS1.分析汽车制动盘制动过程中的能量变换；/nS2.计算汽车前后轮制动盘摩擦总热功率；/nS3.计算汽车制动盘单位面积产生的热功率与极半径r间比例常数k；/nS4.得出汽车制动盘摩擦面热流密度q

【技术特征摘要】
1.一种对汽车制动盘刹车摩擦热负载数据的处理方法，其处理步骤如下：
S1.分析汽车制动盘制动过程中的能量变换；
S2.计算汽车前后轮制动盘摩擦总热功率；
S3.计算汽车制动盘单位面积产生的热功率与极半径r间比例常数k；
S4.得出汽车制动盘摩擦面热流密度qtF函数。


2.根据权利要求1所述的一种对汽车制动盘刹车摩擦热负载数据的处理方法，其特征在于，步骤S1中所述的分析汽车制动盘制动过程中的能量变换具体为：
1)制动盘制动过程中整车动能减少率为Mvta；
2)在坡道上重力做功功率为±Mgsinθ.vt,上坡为负，下坡为正；
3)风阻力做功功率为ρ为空气密度；A为整车迎风面积；
4)滚动摩擦阻力做功功率为


3.根据权利要求1所述的一种对汽车制动盘刹车摩擦热负载数据的处理方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，段龙杨，黄晖，李小华，陈春菊，冯英，辛建伟，
申请(专利权)人：江铃汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36