机械工程学报

作者：刘禹, 单颖春, 刘献栋, 何田

单位：1. 北京航空航天大学交通科学与工程学院 北京 100191;；2. 北京航空航天大学新能源汽车高效动力传动与系统控制北京市重点实验室 北京 100191

关键词：灰铸铁HT200,拉伸/压缩试验,热-结构耦合,热疲劳裂纹萌生寿命；

汽车制动盘的工作温度高、易产生热疲劳，其性能直接影响行车安全，对高温下制动盘的热疲劳裂纹萌生寿命的研究十分必要。首先研究取自汽车制动盘上的灰铸铁HT200试样在500℃下单调拉伸与压缩的性能，对应力—应变曲线进行分析，得到其力学性能参数；接着基于这些参数，对初始温度为400℃时的制动盘在单次紧急制动工况下进行热-结构耦合仿真分析，得到制动盘的温度场和应力场分布；最后利用应变疲劳的方法根据Miner线性累积损伤理论研究500℃下灰铸铁HT200的塑性特性对制动盘热疲劳裂纹萌生寿命的影响。研究结果表明：制动过程中的热应力远大于机械应力，是产生疲劳裂纹的主要原因；高温下制动盘材料HT200的塑性特性对制动盘热疲劳裂纹萌生寿命的影响很大，在研究制动盘裂纹萌生寿命时需考虑高温下塑性特性对寿命的影响。利用制动盘在高温制动过程中的周向应变并考虑高温下材料的塑性特性计算热疲劳裂纹萌生寿命，为制动盘热疲劳寿命的评价打下基础。

来源：2019年第8期

《机械工程学报》期刊编辑部

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