А. Шермухамедов, У. Рахматов

Аннотация: 

Разработана двумерная осесимметричная математическая модель для определения изменяющегося во времени теплового потока, действующего на тормозной диск и соответствующего изменения его температуры в процессе торможения. Модель объединяет динамику торможения автомобиля, временное снижение скорости движения, относительную скорость скольжения между тормозным диском и колодкой, а также интенсивность тепловыделения вследствие трения. Доля тепла трения, передаваемого тормозному диску, определяется на основе тепловой эффузивности материалов диска и тормозной колодки. Тепловой поток, действующий на фактическую площадь контакта, преобразуется в эквивалентный осесимметричный тепловой поток при сохранении полной тепловой мощности. Температурное поле тормозного диска рассчитывается численно в среде MATLAB на основе нестационарного уравнения теплопроводности с учётом начального условия и конвективных граничных условий. В базовом расчёте температура в выбранной контрольной точке увеличилась с начального значения 35,0000 °C до 48,3220 °C на 10-й секунде, после чего снизилась до 44,0341 °C к 180-й секунде. Полученные результаты показывают, что разработанная модель может быть использована для оценки взаимосвязи между изменяющейся во времени тепловой нагрузкой и изменением температуры тормозного диска.

Ключевые слова: тормозной диск, тепловой поток, изменение температуры, осесимметричная модель, скорость скольжения, тепловая эффузивность, теплопроводность, MATLAB, процесс торможения.