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纹分析,进而着重分析制动过程中盘上出现热斑的热疲劳损伤状况,所采用的研究方法一
般为数值模拟结合台架实验。经过众多科研人员的努力,发现制动盘在制动时产生大量的
热,短时间内无法扩散出去,从而导致制动盘表面温度很高,而其产生的热应力是制动盘
失效的主要原因。 本文利用大型通用有限元软件 ABAQUS 对时速为 200km 的高速列车轴
盘进行研究,建立了三文模型,讨论了载荷的施加,并计算出轴盘在一次紧急制动过程中
每一时刻的温度场,热应力场。由于循环摩擦使得制动盘局部温度很高,产生的热应力如
果超过了制动材料的屈服极限,将产生塑性变形,进而产生裂纹。因此,对高速列车制动
过程中温度和应力变化的准确模拟对分析热裂纹产生的原因、预防热裂纹的产生、选择和
设计制动盘材料等都有重要的参考意义。结合目前国内外制动盘研究的发展状况,本文将
从以下几点着手进行研究:
1)建立完整的有限元模型,模拟计算一次紧急制动的全过程,计算其温度场及热应
力场。
2)由所得温度场及热应力场对制动盘进行失效分析,选择合适的材料,改善制动盘
的结构。
3)在条件允许的情况下,制出制动盘实物,进行 1:1 的台架试验,与数值模拟的结
果进行比对,用以验证计算方法的准确性。
基于上述研究内容本课题的研究路线1.4 本章小结
本章主要探讨了高速列车制动盘的研究背景和意义,盘型制动的优点,从而说明研究
盘型制动的重要性。此外,还详细分析了国内外对高速列车制动盘研究的现状,指明了盘
型制动的研究方向和发展趋势。 最后阐明了本课题的研究内容, 拟采用的方法和研究路线,
为后期的建模做好铺垫。
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