Page 103 - 《摩擦学学报》2021年第1期

100 摩 擦 学 学 报 第 41 卷

Hexagon Pentagon Circle
65 ℃ 70 ℃ 80 ℃

Leading edge Friction direction Trailing dege Leading edge Friction direction Trailing dege Leading edge Friction direction Trailing dege

30 ℃ 30 ℃ 30 ℃

Fig. 8 The temperature distribution of friction block surface
图 8 摩擦块表面温度分布

Color bar Hexagon Pentagon Circle
1 000

800 A B
Contact pressure/kPa 600 A Friction direction B A Friction direction B Friction direction

400

200

0 Average pressure: 228.6 Average pressure: 262.4 Average pressure: 304.6
A: Leading edge B: Trailing edge

Fig. 9 Contact pressure distribution of friction block surface after testing
图 9 试验结束后摩擦块表面接触压力分布

边形摩擦块内、外圈摩擦区域的接触压力差别不大， ω Disc Bearing x
Sensor y
则可能是导致与其对摩的制动盘表面温度分布较均
Holder z
匀的原因之一. 相比之下，圆形摩擦块内圈摩擦区域 Push rod
具有较高的接触压力，即内圈平面较高，摩擦过程中
作为接触压力的主要承载区域，导致对应的制动盘表

面呈现出明显的内圈热环.
Pressure
3 有限元仿真分析 Friction block

Hexagon Pentagon Circle
3.1 试验装置有限元模型建立
在有限元分析软件Abaqus中建立简化的试验装

置有限元模型，并采用六面体网格对其进行划分，如
图10所示. 该有限元模型由制动盘、摩擦块、夹具、振
动加速度传感器、推杆和轴承等部分组成. 摩擦块对
应试验中所用到的六边形、五边形和圆形摩擦块. 试
Fig. 10 The finite element model and boundary condition of
验装置有限元模型主要组成部分所用材料参数列于 braking system
表1中. 此外，制动盘样品的热导率32.2 W/(m·K)、线膨 图 10 制动系统有限元模型及边界条件