Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical analysis of the thermal behaviour and performance of a brake system with temperature-dependent material properties

Hassan M. A., Ali M., Abdullah O. I.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2023

|

Vol. 122, nr 2

58--69

EN

Purpose: The brake system is the most significant component of a vehicle because it protects the driver, passengers, other road users, and property on both sides of the road. The basic principle of the disc brake system depends on the friction-based between the brake pads and rotor disc. Design/methodology/approach: The paper introduced a developed 3D finite element thermal model of the brake system to simulate the heat generated by friction in the vehicle's disc brake. Findings: The results presented the surface temperature at any instant of the disc brake under various initial velocities when the materials properties of the rotor disc and pad depend on temperature. Research limitations/implications: The main aim of the present paper is to build a numerical model to simulate the braking process under various initial vehicle velocities and investigate the influence of the material properties when they function on temperature and constant. Originality/value: The maximum difference between the two cases (contact and depend on the temperature) was 17 K for the initial velocity of 144,120. Also, it was found out that the percentage differences of the surface temperature increasing with the rise in initial vehicle velocity were 323% and 392.5% when the initial velocity of the vehicle increased from 100 km/h to 144 km/h.

2

Finite element analysis of the thermal behaviour of single-disc clutches during repeated engagements

Abdullah O. I., Sabri L. A., Al-Sahb W. A.

Tribologia

|

2016

|

nr 2

9--24

EN

Most of the failures in the sliding systems occur due to the high thermal stresses, which generated at the interface between the contacting surfaces due to sliding between parts, such as friction clutches and brakes. In this paper, the thermal behaviour of a single-disc clutch is investigated. The surface temperatures of the friction clutch disc will be increased during repeated engagements, in some cases, will lead to premature failure of the clutch disc. In order to avoid this kind of failure, it the surface temperature should be calculated with high accuracy to know the maximum working temperature of the friction system. In this work, the temperature distributions are computed during four repeated engagements at regular intervals (5 s) for the same energy dissipation. Three-dimensional finite element models are used to simulate the typical friction clutch disc.

PL

Większość uszkodzeń systemów ślizgowych jest spowodowana wysokimi naprężeniami termicznymi generowanymi na powierzchniach styku, takich elementów jak części sprzęgieł i hamulców. W tej pracy zbadano zachowania cieplne jednotarczowego sprzęgła ciernego. Temperatury powierzchni tarczy sprzęgła wzrastają podczas powtarzanych załączeń, co w niektórych przypadkach prowadzi do przedwczesnych uszkodzeń tarcz sprzęgłowych. W celu uniknięcia tego rodzaju uszkodzeń temperatura powierzchni powinna być obliczona z wysoką dokładnością dla wyznaczenia maksymalnej temperatury pracy systemu tarciowego. W tej pracy wyznaczono rozkłady tempratury podczas czterech powtórzonych załączeń dla regularnych interwałów (5 s) przy identycznym rozpraszaniu energii. Do symulacji typowego sprzęgła ciernego zastosowano trójwymiarowe modele.

3

The effect of constraint conditions on the contact pressure distribution of multi-disc friction clutches

Abdullah O. I., Schlattmann J.

Tribologia

|

2015

|

nr 6

9--18

EN

High thermal stresses generated between the contact surfaces in a clutch system, e.g., multi-disc friction clutch (back plate, clutch discs, separators, and piston), due to the friction heat generated during the slipping period are considered to be one of the main reasons for friction clutch failure. The finite element method has been used to study the contact pressure distribution of a multi-disc clutch (working in dry conditions) when all parts are closing together and the clutch system starts to engage. The augmented Lagrange algorithm is used to obtain the contact pressure distribution of the friction surfaces under different restriction conditions. Analysis has been completed using the developed axisymmetric model that is used to simulate the multi-disc clutch system.

PL

Wysokie naprężenia cieplne generowane na powierzchniach styku w systemach sprzęgających, np. dla wielotarczowego sprzęgła ciernego (płyta dociskowa, tarcze sprzęgłowe, separatory, tłok), spowodowane generowaniem ciepła tarcia w wyniku poślizgu, zostało uznane za podstawową przyczynę uszkodzeń sprzęgieł ciernych. Do zbadania rozkładu nacisków w sprzęgle wielotarczowym pracującym w warunkach tarcia suchego – podczas gdy jego elementy zbliżają się do siebie i następuje włączenie systemu sprzęgłowego – zastosowano metodę elementu skończonego. Rozszerzony algorytm Lagrange'a został użyty w celu wyznaczenia rozkładu nacisków kontaktowych na powierzchniach tarcia dla różnych warunków utwierdzenia. Analiza została przeprowadzona z wykorzystaniem opracowanego modelu osiowosymetrycznego dla symulacji wielotarczowego systemu sprzęgłowego.

4

Thermoelastic analysis of multi-disc clutches using finite element method

Abdullah O. I., Al-Sahb W. A., Al-Shabibi A. M.

Tribologia

|

2014

|

nr 5

9--24

EN

The high thermal stresses generated between the contacting surfaces of a multidisc clutch system (pressure plate, clutch discs, plate separators, and piston) due to the frictional heating generated during slipping are considered to be one of the main reasons for clutch failure related to contact surfaces. A finite element technique has been used to study the transient thermoelastic phenomena of a multi-disc dry clutch. The results present the contact pressure distribution, the temperature evaluation, and the heat flux generated along the frictional surfaces. Analysis has been completed using two-dimensional axisymmetric model to simulate the multi-disc clutch. ANSYS software has been used to perform the numerical calculation in this paper.

PL

Wysokie naprężenia cieplne generowane między stykającymi się powierzchniami systemu sprzęgła wielotarczowego (tarcza dociskowa stała, tarcze sprzęgłowe, tarcze rozdzielające, tarcza dociskowa ruchoma) w wyniku tarcia ślizgowego są uważane za jedną z głównych przyczyn uszkodzeń powierzchni stykowych sprzęgła. Do badania nieustalonych przebiegów termosprężystych w suchym sprzęgle wielotarczowym zastosowano metodę elementu skończonego (MES). Wyniki przedstawiają rozkład nacisków stykowych, ocenę temperatury i strumienia ciepła generowanego na powierzchniach ciernych. Analizę przeprowadzono z zastosowaniem dwuwymiarowego modelu osiowosymetrycznego symulującego sprzęgło wielotarczowe. Użyto oprogramowania ANSYS do przeprowadzenia obliczeń numerycznych w niniejszej pracy.