Gekoppelte Feldanalyse eines Scheibenbremsrotors

Scheibenbremsen werden wegen ihrer Bremsstabilität, ihrer Kontrollierbarkeit und ihrer Fähigkeit, ein breit gefächertes Drehmoment zu liefern, häufig zur Geschwindigkeitsreduzierung eingesetzt. Die an der Schnittstelle des Rotors erzeugte Reibungswärme kann hohe Temperaturen verursachen, die zu unerwünschten Effekten wie Bremsfading, lokalen Riefen, thermischen Rissen und thermoelastischer Instabilität führen. Um die Auswirkungen einer sich bewegenden Wärmequelle mit relativer Gleitgeschwindigkeitsvariation zu berücksichtigen, wird eine transiente thermische Analyse für vier Sekunden Bremsdauer durchgeführt, um die Temperaturfelder des massiven Rotors mit geeigneten thermischen Randbedingungen zu charakterisieren. Für die vorliegende Analyse des massiven Rotors wird ANSYS als FEA-Tool verwendet. Sobald die Temperaturverteilung des Bremsrotors ermittelt ist, wird eine instationäre Strukturanalyse durchgeführt, um das Versagen des Scheibenrotors vorherzusagen. Der Einfluss von Änderungen der Materialeigenschaften und der geometrischen Konfiguration, wie z. B. die Bereitstellung von Entlüftungsöffnungen im massiven Rotor, auf die Temperatur- und Spannungsverteilung wird in dieser Arbeit analysiert, um die hohe Versuchung zu minimieren.