Термонапружений стан диска під час багаторазового гальмування

Abstract

На основі методу скінченних елементів запропоновано математичну модель фрикційного нагрівання диска під час багаторазового гальмування. Отримано числовий розв’язок осесиметричних початково-крайової задачі теплопровідності та крайової задачі квазістатичної термопружності для диска, що періодично нагрівається на тертьовій поверхні потоком тепла з інтенсивністю, пропорційною питомій потужності тертя. Розрахунки температури та температурних напружень під час багаторазового гальмівного процесу виконано для чавунного диска та металокерамічної накладки.

На основании метода конечных элементов предложена математическая модель фрикционного нагревания диска при многоразовом торможении. Получено численное решение осесимметричных краевой задачи теплопроводности и граничной задачи квазистатической термоупругости для диска, периодически нагреваемого на трущейся поверхности потоком тепла с интенсивностью, пропорциональной удельной мощности трения. Расчеты температуры и температурных напряжений при многоразовом торможении выполнены для чугунного диска и металлокерамической накладки.

Based on the finite element method (FEM) a mathematical model of the process of frictional heating of a disc with multiple braking is proposed. With this objective the numerical solution of the axisymmetric boundary value problem of heat conduction and the boundary value problem of quasi-static thermoelasticity for a disk, which is periodically heated on a rubbing surface by a heat flux with an intensity proportional to the power density of friction, is obtained. The temperature and thermal stresses at the multiple braking processes are calculated for the cast iron disk and the metal-ceramic pad.