一种基于四因素约束的制动盘优化方法、设备、介质技术

本发明专利技术涉及一种基于四因素约束的制动盘优化方法、设备、介质，方法包括：获取目标制动盘的质量；根据目标制动盘的参数，建立带有车下结构的模型，获取各部分的最高限制温度；不超过原有质量的前提下进行优化设计，获取优化后的制动盘，进行CFD稳态仿真，计算稳态散热泵风比，当最高温度低于最高限制温度时，根据稳态散热泵风比判断是否符合预设的优化目标；对备选制动盘进行CFD瞬态仿真分析，计算瞬态散热泵风比，当最高温度低于最高限制温度时，根据瞬态散热泵风比判断是否符合优化目标，若是，则目标制动盘即为优选制动盘。与现有技术相比，本发明专利技术解决或部分解决了现有的制动盘优化方法在优化过程中没有约束导致优化不理想的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于四因素约束的制动盘优化方法、设备、介质


[0001]本专利技术涉及列车制动
，尤其是涉及一种基于四因素约束的制动盘优化方法、设备、介质。

技术介绍

[0002]列车速度的提高，是对制动盘最为严峻的挑战。列车动能随着列车速度的平方增大，而在一定的制动距离条件下，列车的制动功率(每单位时间转移的列车动能)是列车速度的三次函数。制动的实质是将列车动能转变成别的能量或转移走，因此需要提高制动盘的热散逸性能以达到与列车制动功率的相互匹配。
[0003]列车基本阻力随速度的增加迅速增加。在列车阻力中，空气阻力在300km/h时约占总阻力80％，可见列车高速化以后降低空气阻力的重要性。列车运行时的空气阻力与速度的平方成正比，泵风功耗与速度的三次方成正比。高速列车为了提高制动盘的散热能力，通常将制动盘的内部设计成带散热筋的通风形式。相比于实心制动盘，制动状态下，这种带散热筋的通风制动盘加快了热量向空气的转移速度。而在牵引工况下，通风制动盘的散热筋结构加剧了泵风功耗。当列车时速达400公里级后，车下流场环境会更加复杂。拥有复杂几何结构的制动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于四因素约束的制动盘优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，获取目标制动盘包括质量数据在内的参数信息；步骤S2，根据所述参数信息，建立带有车下结构的制动盘CFD仿真模型，对列车运行过程中的情景进行模拟，获取包括运动过程中各部分的最高限制温度的仿真信息；步骤S3，在不超过所述目标制动盘原有质量的前提下，根据所述仿真信息，通过调整设计及配置参数对所述目标制动盘进行优化设计，获取优化后的制动盘，针对所述优化后的制动盘进行CFD稳态仿真，计算稳态散热泵风比，当稳态仿真的最高温度低于所述最高限制温度时，根据所述稳态散热泵风比判断是否符合预设的优化目标，若否，重复执行本步骤，若是，所述优化后的制动盘作为备选制动盘；步骤S4，针对多个所述备选制动盘进行制动全过程CFD瞬态仿真分析，计算瞬态散热泵风比，当瞬态仿真的最高温度低于所述最高限制温度时，根据所述瞬态散热泵风比判断是否符合优化目标，若否，执行步骤S3，若是，则所述目标制动盘即为优选制动盘。2.根据权利要求1所述的一种基于四因素约束的制动盘优化方法，其特征在于，所述的车下结构包括转向架、轮对、制动夹钳中的一个或多个。3.根据权利要求1所述的一种基于四因素约束的制动盘优化方法，其特征在于，所述的参数信息包括制动盘的密度、比热容、导热系数，空气的比热容、密度、粘度以及导热系数。4.根据权利要求1所述的一种基于四因素约束的制动盘优化方法，其特征在于，建立带有车下结构的制动盘CFD仿真模型，对列车运行过程中的情景进行模拟，获取包括运动过程中各部分的最高限制温度的仿真信息具体为：建立具有所述车下结构的制动盘三维模型以及空气流场；针对所述三维模型以及空气流场进行网格划分，在盘体及散热筋表面分别生成边界层；设置材料参数，将制动过程中速度
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时间曲线、热流密度
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时间曲线分别作为入口端面的速度边界条件和制动盘面的热流边界条件，将制动盘附近空气域设计为旋转域，获取角速度
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时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：田春，王国壮，吴萌岭，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：