Numerical and finite element contact temperature analysis of friction material’s type effect on a thermal transient behavior of a single-disc dry clutch

• Autorzy: Faidh-Allah M. H.

Warianty tytułu

PL

Analiza numeryczna i elementów skończonych temperatury styku jako efektu rodzaju materiału trącego i jej wpływ na zachowanie termiczne suchych sprzęgieł jednotarczowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The sliding period is considered a critical period in the lifetime of friction clutches, because most failures occur during this period. High temperatures due to sliding velocity will appear on the contacting surfaces of the friction clutch system (e.g., in single -disc clutch are pressure plate, clutch discs and flywheel). The finite element technique has been developed to investigate the effect of the type of friction material (material properties) on the transient thermoelastic behaviour of a single-disc dry clutch. Two types of friction materials are used in this work: organic and sintered friction materials. Axisymmetric models are developed to simulate a friction clutch system (single disc with two effective sides). The results represent the comparisons between organic and sintered friction discs, behaviours during slipping periods in clutches.

PL

Stan poślizgu tarciowego ze względu na występowanie największej ilości uszkodzeń jest krytycznym stanem pracy sprzęgieł tarciowych. Wysoka temperatura pracy występująca na powierzchniach trących elementów sprzęgieł spowodowana jest poślizgiem (np. w sprzęgłach jednotarczowych na klockach, tarczach i kole zamachowym). Metoda elementów skończonych została wykorzystana do zbadania wpływu rodzaju materiału (właściwości materiału) na zagadnienie termosprężystości w suchych sprzęgłach tarciowych. W pracy wykorzystano dwa rodzaje materiałów tarciowych: organiczny i spiekany. Opracowano osiowosymetryczne modele symulujące sprzęgło tarciowe (pojedyncza tarcza z dwoma okładzinami). Wynikiem pracy jest porównanie cyklów poślizgu pomiędzy dyskami wykonanymi z materiału organicznego oraz spiekanego.

Słowa kluczowe

EN

dry friction clutch; thermoelastic problem; Friction materials

PL

suche sprzęgło tarciowe; termosprężystość; materiały tarciowe

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 1
• Strony: 35--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab., wykr., wz.

Twórcy

autor

Faidh-Allah M. H.

• Department of Mechanical Eng. /College of Engineering / University of Baghdad, Baghdad-Aljadria 47024, Iraq

Bibliografia

• 1. Pisaturo Mario, and Adolfo Senatore, “Simulation of Engagement Control in Automotive Dry-Clutch and Temperature Field Analysis Through Finite Element Model”, Applied Thermal Engineering, 93, (2016): 958-966.
• 2. Yang Likun, Biao Ma, Mehdi Ahmadian, Heyan Li, and Brian Vick, “Pressure Distribution of a Multidisc Clutch Suffering Frictionally Induced Thermal Load”, Tribology Transactions, 59.6 (2016): 1-6.
• 3. Marklund P., F. Sahlin, and R. Larsson, “Modelling and Simulation of Thermal Effects in Wet Clutches Operating Under Boundary Lubrication Conditions”, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology, 223.8 (2009): 1129-1141.
• 4. Chen Zhuo, Yun-Bo Yi, and Jiaxin Zhao, “Fourier Finite Element Model for Prediction of Thermal Buckling in Disc Clutches and Brakes”, Journal of Thermal Stresses, 39.10 (2016): 1-11.
• 5. Marklund P., Mäki R., Larsson R., Höglund E., Khonsari M. M., and Jang J., “Thermal Influence on Torque Transfer of Wet Clutches in Limited Slip Differential Applications”, Tribology international, 40.5 (2007): 876-884.
• 6. Awrejcewicz Jan, and Dariusz Grzelczyk, “Modeling and Analysis of Thermal Processes in Mechanical Friction Clutch-Numerical and Experimental Investigations”, International Journal of Structural Stability and Dynamics, 13.07 (2013): 1340004.
• 7. Jiaxin Zhao, Zhuo Chen, Huizhou Yang, and Yun-Bo Yi, “Finite Element Analysis of Thermal Buckling in Automotive Clutch Plates”, Journal of Thermal Stresses 39.1 (2016): 77-89.
• 8. Jin Chao, Gong Yu-Bing, Pan Shun-Ying and Zhang De-Feng, “Influence of the Thermal Parameters and the Structural Parameters on the Performance of Clutch Pressure Plate”, In the Proceedings of 2nd International Forum on Electrical Engineering and Automation (IFEEA), Guangzhou, China, December 2015.
• 9. Pisaturo Mario, Adolfo Senatore, and Vincenzo D’Agostino, “Influence of Spatial Heat Flux Distribution on Temperature Field in a Dry Clutch During A Launch Manoeuvre”, In the Proceedings of 5° Workshop AIT (Tribologia e Industria) - University of Salerno, Italy, April 2016.
• 10. Pica G., Cervone C., Senatore A., Lupo M., and Vasca F., “Dry Dual Clutch Torque Model with Temperature and Slip Speed Effects”, Intelligent Industrial Systems, 2.2 (2016): 133-147.
• 11. Neale Michael J., “The tribology handbook”, Butterworth-Heinemann, Oxford, 1995.
• 12. Lewis R. W., Nithiarasu P., Seetharamu K. N. (2004), Fundamentals of the finite element method for Heat and Fluid Flow, John Wiley & Sons.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).