Two heat conduction problems with frictional heating during braking

• Autorzy: Yevtushenko A. , Kuciej M.

Warianty tytułu

PL

Dwa zagadnienia przewodnictwa ciepła z uwzględnieniem nagrzewania tarciowego podczas hamowania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Analytical solutions to a boundary-value problem of heat conduction for friction pairs consisting of the half-space sliding (braking at uniform retardation) on a surface of the strip deposited on a semi-infinite foundation and the strip sliding on a surface of the homogenous half-space, are obtained. For materials of the frictional system: cast iron – metal ceramics-steel and metal ceramics-cast iron, evolutions and distributions on depth from the surface of friction for temperatures are studied.

PL

W pracy otrzymano analityczne rozwiązania początkowo-brzegowych zagadnień przewodnictwa ciepła dla dwóch układów par tarciowych: 1) półprzestrzeń – warstwa – półprzestrzeń, 2) warstwa – półprzestrzeń. Założono, że prędkość ślizgania się elementów tarciowych w rozpatrywanych układach zmniejsza się liniowo z czasem, od wartości początkowej do zera. Dla właściwości materiałowych: żeliwo – metaloceramika – stal oraz metaloceramika – stal, zbadano rozkład oraz ewolucję temperatury w powyższych układach. Zbadano wpływ grubości warstwy na wartość maksymalnej temperatury na powierzchni kontaktu. Wyniki przedstawiono w formie wykresów.

Słowa kluczowe

EN

braking; heat generation; temperature

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 48 nr 2
• Strony: 367--380
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Yevtushenko A.

autor

Kuciej M.

• Technical University of Bialystok, Faculty of Mechanical Engineering, Bialystok, Poland,

Bibliografia

• 1. Balakin V.A., Sergienko V.P., 1999, Heat Calculations of Brakes and Friction Joints, Gomel, MPRI NASB [in Russian]
• 2. Blau P.J., 2001, Compositions, Functions, and Testing of Friction Brake Materials and Their Additives, Oak Ridge National Laboratory Technical Report ORNL/TM 2001/64, Oak Ridge, Tennessee, 24
• 3. Buckman L.C., 1998, Commercial Vehicle Braking Systems: Air Brakes, ABS and Beyond, Soc. Auto. Engr., SP-1405, Warrendale, PA, 172
• 4. Chichinadze A.V., 1967, Calculation and Investigation of External Friction During Braking, Nauka, Moscow [in Russian]
• 5. Chichinadze A.V., Braun E.D., Ginsburg A.G., 1979, Calculation, Test and Selection of Frictional Couples, Nauka, Moscow [in Russian]
• 6. Daehn G.S., Breslin M.C., 2006, Co-continuous composite materials for friction and braking applications, JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society, 58, 11, 87-91
• 7. Fazekas G.A.G., 1953,Temperature gradient and heat stresses in brakes drums, SAE. Trans., 61, 279-284
• 8. Ho T.L., Peterson M.B., Ling F.F., 1974, Effect of frictional heating on braking materials, Wear, 26, 73-79
• 9. Matysiak S.J., Yevtushenko A.A., 2001, On heating problems of friction, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 39, 3, 577-588
• 10. Newcomb T.P., 1959a, Flow of heat in a composite solid, Br. J. Appl. Phys., 10, 204-206
• 11. Newcomb T.P., 1959b, Transient temperatures attained in disk brakes, Br. J. Appl. Phys., 10, 339-340
• 12. Pyryev Yu., Yevtushenko A., 2000, The influence of the brakes friction elements thickness on the contact temperature and wear, Heat Mass Transfer, 36, 4, 319-323
• 13. Qi H.S., Day A.J., 2007, Investigation of disc/pad interface temperatures In friction braking, Wear, 262, 5/6, 505-513
• 14. Yevtushenko A.A., Ivanyk E.G., Yevtushenko O.O., 1999, Exact formulae for determination of mean temperature and wear during braking, Heat Mass Transfer, 35, 163-169
• 15. Yevtushenko A., Kuciej M., 2006, Initiating of thermal cracking of materials by frictional heating, J. Friction and Wear, Vol. 27, 9-16.
• 16. Yevtushenko A., Kuciej M., 2009a, Influence of convective cooling on the temperature in a frictionally heated strip and foundation, International Communication in Heat and Mass Transfer, 36, 129-136
• 17. Yevtushenko A., Kuciej M., 2009b, Influence of the protective strip properties on distribution of the temperature at transient frictional heating, International Journal of Heat and Mass Transfer, 52, 1/2, 376-384
• 18. Yevtushenko A.A., Matysiak S.J., 2005, On approximate solutions of temperature and thermal stresses in an elastic semi-space due to laser heating, Numer. Heat Transfer, A, 47, 899-915
• 19. Yun-Bo Yi, Barber J.R., Hartsock D.L., 2002, Thermoelastic instabilities in automotive disc brakes – Finite element analysis and experimental verification, In: Contact Mechanics, J.A.C. Martins and M.D.P. Monteiro Marques (Eds.), Kluwer, Dordrecht, 187-202