چکیده:
در خودروها، سیستم ترمز جزء سیستمهایی میباشد که مستقیما با مبحث ایمنی سروکار دارد و در نتیجه توجه به این مورد از اهمیت بسزایی برخوردار میباشد. به مرور زمان با توسعه وسایل نقلیه، توسعه سیستمهای ترمزی از نظر ایمنی و عملکردی در اولویت بوده و متناسب با مشکلات در هر مقطع، پژوهشگران به تحقیق و پژوهش در این زمینه پرداختهاند. ترمزهای دیسکی جزء انواع ترمزهای نصب شده بر روی خودروها می باشند که اجزاء تشکیل دهنده آنها از مواد مختلف جهت بهبود عمل ترمزگیری ساخته میشوند. یکی از مواد سازنده دیسک و لنت ترمز در ترمزهای دیسکی، ماده سرامیکی میباشد. ساختار صفحات دیسک سرامیکی به راحتی قادر به انجام وظایف خود تا دمای 800 درجه سانتیگراد میباشند و این به لطف فرآیند عملآوری الیاف کربن است که قبلا در اتومبیلهای فرمول یک با موفقیت انجام شده و در حال حاضر وارد دنیای خودروهای غیر مسابقهای شده است. در این پژوهش هدف، شبیهسازی آنالیز تنش دیسک ترمز سرامیکی در طی عمل ترمزگیری به روش اجزاء محدود میباشد. در حال حاضر از دیسک ترمز معمولی در خودرو پژو 206 (ساخت داخلی) استفاده میشود که دارای بازدهی پایینی از نظر عمر، سایش و غیره میباشد. بنابراین در این پژوهش با توجه به تولید قابل ملاحظه خودرو پژو 206 در داخل کشور، دیسک و لنت ترمز این خودرو انتخاب شده است که ابتدا توسط نرم افزار کتیا مدلسازی گردید و پس از انتقال مدل به نرم افزار آباکوس و تعریف جنسهای سرامیک و چدن، به روش اجزاء محدود مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج تحلیل دیسک و لنت ترمز سرامیکی پژو 206 با دیسک های رایج (چدنی) در این خودرو مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که ماکزیمم تنش فون میسز در دیسک سرامیکی 7/260 مگاپاسکال می باشد؛ درحالیکه ماکزیمم تنش فون میسز در دیسک چدنی 3/293 مگاپاسکال به دست آمد. همچنین نتایج نشان داد که دیسک سرامیکی از ضریب اطمینان بالاتری (98/1) نسبت به دیسک چدنی (45/1) برخوردار است.
خلاصه ماشینی:
بنابراین در این پژوهش با توجه به تولید قابل ملاحظه خودرو پژو 206 در داخل کشور، دیسک و لنت ترمز این خودرو انتخاب شده است که ابتدا توسط نرم افزار کتیا مدلسازی گردید و پس از انتقال مدل به نرم افزار آباکوس و تعریف جنسهای سرامیک و چدن، به روش اجزاء محدود مورد تحلیل قرار گرفت.
از جمله موادی که در ساخت لنت و دیسک ترمزهای خودروهای مدرن استفاده می گردد سرامیک ها می باشند که به دلیل انتقال حرارت بهتر نسبت به چدن و همچنین ضریب اصطکاک بیشتر قدرت ترمز گیری در خودرو ها را بهبود می بخشند و باعث افزایش طول عمر آنها نیز میگردد [1].
نتایج این تحقیق نشان داد در هنگام ترمزگیری تنش در سطح دیسک افزایش یافته و در مسیر اصطکاک بین دیسک و لنت ها باعث پدیده های مکانیکی (شعاعی) مانند ترک، سایش، پارگی میشود و همچنین وجود شیار در لنت ها به طور نامطلوبی بر رفتار مکانیکی ترمز تاثیر می گذارد؛ علاوه بر آن تغییر شکل دیسک زمانی که تنشهای حرارتی و مکانیکی به هم پیوسته شوند به طرز قابل توجهی افزایش می یابد.
)به تصویرصفحه مراجعه شود) شکل 22-کانتور جابجایی در دیسک سرامیکی 4- نتیجه گیری در این پژوهش تجزیه و تحلیل به روش المان محدود برای مطالعه تنش در ترمز دیسکی سرامیکی مورد مطالعه قرار گرفت.
Finite Element Analysis of Automotive Disk Brake and Pad in Frictional Model Contact , International Journal of Manufacturing, Materials, and Mechanical Engineering, 5(4), 32-62.
Structural Analysis of Disc Brake, International Journal of Mechanical Engineering and Technology (IJMET), Volume 9, Issue 3.