仿生制动盘热-结构耦合场的ANSYS仿真分析

来源：江苏大学学报·自然科学版杂志2015年第4期北京时间：

作者：黄风山,高雅妍,王立新,翟利刚

单位：河北科技大学 机械工程学院, 河北 石家庄 050018

摘要：汽车制动盘在紧急制动下易发生热衰退导致的制动性能失效现象,从而引起事故的频繁发生．基于昆虫体表因具有非光滑表面结构而表现出的耐磨特性,构建了制动盘表面微结构仿生模型．根据热分析理论,对模型进行了不同初始速度下摩擦制动过程中瞬态温度场的仿真分析,研究了仿生制动盘表面微结构对散热性能的影响．结果表明:表面具有微凹坑结构的制动盘表现出较好的散热性能,利于制动性能的提高|这源于凹坑结构更易储存空气,能够实现制动盘与周围空气的快速换热,利于制动热量的迅速散失,从而有效降低因温度骤然升高而引起的热疲劳和热磨损.

关键词：制动盘, 工程仿生学, 仿生构建, 热-结构耦合分析, 散热性能

基金资助：<p>国家自然科学青年基金资助项目(51205107)； 河北省高等学校科学技术研究青年基金资助项目 (Q2012073)</p>