Analisi del campo accoppiato del rotore del freno a disco

I freni a disco sono ampiamente utilizzati per la riduzione della velocità per le loro caratteristiche di stabilità di frenata, controllabilità e la loro capacità di fornire una coppia ad ampio raggio. Il calore di attrito generato sull'interfaccia del rotore può causare un'alta temperatura, che porta a effetti indesiderati come fenomeni di dissolvenza del freno, scoring locale, cricche termiche e instabilità termoelastica. Nel corso della frenata i parametri dei processi come il carico, la temperatura e le condizioni di contatto variano con il tempo, quindi, per considerare gli effetti della fonte di calore in movimento con relativa variazione della velocità di scorrimento viene eseguita un'analisi termica transitoria per quattro secondi di durata della frenata per caratterizzare i campi di temperatura del rotore solido con condizioni termiche al contorno appropriate. Per la presente analisi del rotore solido, viene utilizzato ANSYS come strumento FEA. Una volta ottenuta la distribuzione della temperatura del rotore del freno, viene eseguita un'analisi strutturale transitoria per prevedere il cedimento del rotore del disco. In questo lavoro viene analizzata l'influenza della modifica delle proprietà del materiale e della configurazione geometrica, come la presenza di sfiati nel rotore solido, sulla temperatura e sulla distribuzione delle sollecitazioni ottenute, per ridurre al minimo l'alta tensione.