制動氣室是商用車氣壓制動系統(tǒng)中將壓縮空氣的能量轉化為執(zhí)行元件機械能的關鍵部件,其壓力響應性能直接影響氣壓制動系統(tǒng)的性能。隨著有限元分析的發(fā)展,通過計算機輔助工程技術對制動氣室建模分析,可以提高研發(fā)效率,同時能模擬和預測制動氣室的動態(tài)響應特性。本文針對膜片式制動氣室壓力響應特性,基于流-固耦合理論,進行了詳細地分析,主要完成以下幾個方面的內容:1、分析了制動氣室的結構與工作原理,根據(jù)氣體的流動特性建立了制動氣室壓力響應數(shù)學模型,并計算獲得理論上的壓力響應曲線,為后續(xù)的仿真分析及試驗測試提供了參考。2、橡膠膜片是制動氣室中的彈性元件,由織物增強材料和橡膠基體模壓而成,在運動過程中表現(xiàn)為非線性的特點,為提高仿真的收斂性,建立了織物增強橡膠復合材料代表性體積單元幾何模型,采用細觀力學有限元分析得到代表性體積單元應力和應變結果,結合體積加權平均計算得到織物增強復合材料的等效彈性常數(shù)。3、基于流-固耦合理論,建立了制動氣室流-固耦合有限元模型,分析了充氣過程和放氣過程流體壓力場的變化情況。同時,搭建了制動氣室試驗臺架,獲得了制動氣室動態(tài)響應曲線,對比仿真結果,驗證了本文仿真模型的合理性和正確性,可... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

氣壓制動系統(tǒng)回路圖[35]

制動氣

江蘇大學碩士學位論文92.1.3制動氣室工作原理本課題的主要研究對象為膜片式制動氣室，制動氣室推桿一側通過活塞盤與橡膠膜片貼合，另一側與調整臂連接，在壓縮空氣的作用下，腔室A體積變大，推動推桿向右移動，帶動調整臂及制動凸輪轉動一定的角度，推動制動鼓壓向襯片，從而產生制動力。解除制動時，在回位彈簧的作用下，制動器中的制動鼓恢復至初始位置，同時制動氣室中的膜片和推桿也回到初始位置，其工作原理如圖2.3所示。圖2.3膜片式制動氣室工作原理示意圖Fig.2.3Workingprincipleofbrakechamber膜片式制動氣室工作過程可分為充氣、增壓及放氣三個階段。充氣階段：制動閥開啟，壓縮空氣經過繼動閥等器件輸入至制動氣室腔室A，隨著腔室A的壓強不斷升高，使得橡膠膜片發(fā)生變形，并壓縮彈簧，將推桿推出，從而產生制動力矩，實現(xiàn)行車制動；增壓階段：當推桿達到極限位移時，此時腔室A容積保持不變，制動氣室仍將持續(xù)沖入壓縮空氣，直至壓力達到最大；放氣階段：制動結束，制動氣室腔室A內的氣體通過快放閥釋放，在回位彈簧的作用下腔室A的體積不斷減小，直至橡膠膜片回歸原位。2.2制動氣室數(shù)學模型2.2.1建模假設對制動氣室的動態(tài)特性進行分析，主要是研究制動氣室瞬態(tài)壓強隨時間的變化關系。壓縮空氣的流動過程可以看作是變質量系統(tǒng)熱力學問題[26]，為了有效地建立制動氣室壓力響應數(shù)學模型，同時簡化計算，提出了以下四點假設：

【參考文獻】：
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本文編號：3368651