[发明专利]一种闸片可靠性的分析方法

说明书

本发明公开了一种闸片可靠性的分析方法，涉及有限元分析技术领域，包括以下步骤：第一步，对闸片和制动盘分别建模；第二步，将建立的模型导入分析软件中；第三步，通过所述分析软件研究温度、坡度和外部作用力对所述闸片的影响；第四步，根据所述分析软件的数据得到曲线，分析不同条件下所述闸片的可靠性。本发明通过分析软件研究闸片的可靠性，并通过研究闸片的可靠性性对闸片的失效时间进行把控，为铁路客车提供更换闸片的时间提供参考，也为铁路客车出行提供有效的安全信息，同时为闸片的改进提供参考。

技术领域

本发明涉及有限元分析技术领域，特别是涉及一种闸片可靠性的分析方法。

背景技术

随着高速列车的发展，铁路客车的速度越来越快，那么铁路客车的制动也随之越来越重要。铁路客车在制动时，要研究温度、坡度和外部作用力会对闸片的可靠性产生影响。传统的研究方法需要进行大量试验，成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种闸片可靠性的分析方法，以解决上述现有技术存在的问题，采用分析软件研究闸片的可靠性，降低了成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种闸片可靠性的分析方法，包括以下步骤：

第一步，对闸片和制动盘分别建模；

第二步，将建立的模型导入分析软件中；

第三步，通过所述分析软件研究温度、坡度和外部作用力对所述闸片的影响；

第四步，根据所述分析软件的数据得到曲线，分析不同条件下所述闸片的可靠性。

优选地，所述第一步中，采用Solidworks对所述闸片和所述制动盘分别建模。

优选地，所述第二步中，所述分析软件采用ANSYS有限元软件。

优选地，所述第三步中，在所述分析软件中使用瞬态结构进行分析，包括以下步骤：

A1：对所述闸片和所述制动盘进行网格化处理；

A2：设置摩擦接触，输入摩擦系数μ；

A3：定义接触单元的类型，所述接触单元包括温度自由度和结构自由度；

A4：进行分析，在分析时设置边界条件；

A5：根据仿真模拟得到的云图，绘制所述闸片在不同条件下的温度随时间变化的曲线。

优选地，所述A2中，计算所述摩擦系数时，考虑水平行驶情况和坡道行驶情况：

当水平行驶时，F_制动＝μF_N-mgsinθ＝ma，v_末＝v_初-ax，进行多组试验，得出水平行驶时的摩擦系数的平均值记为μ_正；

当坡道行驶时，F_制动＝μF_N-mgsinθ＝ma，v_末＝v_初-ax，进行多组试验，得出坡道行驶时的摩擦系数的平均值记为μ_坡；

其中，m为所述闸片和所述制动盘所受到的质量，a为加速度，v_初为初速度，v_末为末速度，x为时间，F_N为所述闸片的双侧压力，θ为坡道角度。

优选地，所述A4中，在分析时设置的边界条件包括两个所述闸片的压力F_N、所述闸片的摩擦半径、初速度、所述制动盘的轮径和初始温度。

优选地，所述第四步中，分析所述闸片在不同条件下的可靠性，包括以下步骤：