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制動(dòng)片尺寸及使用壽命的優(yōu)化方法

開發(fā)了一種制動(dòng)片尺寸設(shè)計(jì)方法，該方法基于通用公司已完成的制動(dòng)片模型，利用了CAE軟件、計(jì)算機(jī)建模方法以及摩擦材料性能數(shù)據(jù)。此方法能夠在車輛開發(fā)周期前期獲得合理的制動(dòng)片尺寸，設(shè)計(jì)遵循傳統(tǒng)整車開發(fā)周期的3個(gè)階段：初級(jí)設(shè)計(jì)、硬件測(cè)試和模型修正、最終驗(yàn)證。

初級(jí)設(shè)計(jì)階段基于整車參數(shù)和制動(dòng)盤目標(biāo)磨損值搭建一個(gè)初級(jí)制動(dòng)片壽命模型，從而得到前后軸制動(dòng)器關(guān)于預(yù)測(cè)使用壽命與制動(dòng)片面積、厚度的Map圖，進(jìn)而確定制動(dòng)片合理的尺寸設(shè)計(jì)范圍，即制動(dòng)片體積最佳設(shè)計(jì)值。如果已經(jīng)具有摩擦材料的性能數(shù)據(jù)，則設(shè)計(jì)可直接采用此數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)化步驟。

硬件測(cè)試和模型修正階段的測(cè)試項(xiàng)目包括：不同的溫度和卡鉗工作狀態(tài)下制動(dòng)片磨損情況，以及不同溫度下制動(dòng)器潛在摩擦大小。在此階段，制動(dòng)襯片使用壽命的評(píng)估需被多次測(cè)試。因?yàn)檎麄€(gè)測(cè)試過程中，制動(dòng)系統(tǒng)整體狀態(tài)參數(shù)和周圍環(huán)境參數(shù)都處于時(shí)刻變化中，因此為了得到可靠的驗(yàn)證結(jié)果，需進(jìn)行多次測(cè)量。此硬件測(cè)試可以彌補(bǔ)軟件模型的不足，如制動(dòng)片錐角磨損和冷卻特性等。

最終驗(yàn)證階段需根據(jù)整車輪轂試驗(yàn)、制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)和整車參數(shù)來改進(jìn)制動(dòng)片壽命模型。此階段需要測(cè)試車輛質(zhì)量值及質(zhì)量分布情況。

改進(jìn)后的制動(dòng)片壽命模型可更準(zhǔn)確、更方便地預(yù)測(cè)制動(dòng)片使用壽命，從而為制動(dòng)片尺寸的合理設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

David B.Antanaitis et al. SAE 2014-01-2495.

編譯：謝秀磊