复合材料制动盘的设计及制造研究.doc

山西煤炭
本科学位论文
复合材料制动盘的设计及制造研究
姓名：13
申请学位级别：本科
专业：机械工程
指导教师：夏夏
20120301

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巾文薅要

摘要：本文开展了碳化硅颗粒增强锅基复合材料的制备、铁道牢辆用铝基复合材辩盼结榴设计及其成型技术研究。
本文从siep办356复合材辩涮备入手，简单介绍其制备过程，阕述提离其铡备质量的方法与途径，完成了高质墩Sicp／A356复合材料的制铸。
本文系统篷对Sie融356复合秘辩制动盘制动过程鲍瞬态潺疫场、应力波交绣
进行研究，根据制动过程中铜动盘豹温度和应力分布规律，探讨影响制动敷结构设计的因索，在此基础上改进原来的设计，完成了铁道车辆用铝基复合材料制动盘戆结垂簪没母}。赝设诗骢制动盘农220k豫／h逮发下制动时，嚣《幼盘最大应力摹元的平均热斑力是13lMPa，对应的溢浚为150℃{制动盘中最高渝度是223℃，相应的热应力为loMPa；盘丽最大应力为73．1Mpa。si岛／A356复合材料在150℃时的屈照强度楚2《?潍a，露设诗煞副动盘在割动过程孛处予安全状态。
本文采用差压铸造方法生产sicp／A356复合材料制动盘，测用PRoCAsT软件模拟了制动盘凝固温度场，模拟结果与实际测试相吻合，以模拟结果为依据进
{亍剁动豢戆铸造工艺浚诗，取簿了嶷好蕊成型爱爨毒耍效采，节省了对淘、入力耪

物力。

关键键：siq缓3弱笺会楗秘 铡殛盘 澄浚场 应办场 凝嚣模熬分类号：

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ABSTRACT

ABSTRACT：Thispaperimroducedthepr印arationmethodforSiCp，A356compositessimplyandpresentedthemethodforimpr0Vingmequalit)，ofSiCp，A356composites，ensuringhighquaIityofSiCp／A356composites．
Thispaperresearchedontransienttempemture丘eldandstressfieldofbrakediskofSiCp／A356compositesduringbrakingprocess，discussedtemperatureandstressregularitiesofdis砸butionofbrakedisk，anddiscussedmeinnuencefactorsonstructuredesignofbrakedisk．Thesurfhcetemperatureofbrakediskdesignedreduced矗∞m
320℃to223℃duringbrakingprocess，correspondingstressis lOMpa．SiCp，A356

compositeshavethepropertyofexcellenttheHnodynamics，andbrakediscmadeofmis
materialpmducedsmallerstressandstrainduringbrakingprocess．AVeragethe册alstressofthe1a玛eststresselementofbrakediskimproVedis131Mpa，thecorrespondingtemperatlIreis150℃．Yield stren百hjfSiCp／A356compos“esat150℃is247Mpa，
andbrakediskdesignedissafeduringbrakingpmcess．
counter-pressurecastingwas印pliedinthefonningprocessofsicp／A356brakedisk．Thefo门mingprocessofbrakediskwassimulatedbysolidificationsimuIationsoftwarePROCAST，andthesimulationresultissimilarwiththerealfomingpmcess．
s01idincationsimulationcouldbeusedtojudgethefb肌ingqualityofbrakediskwith
referencetothestnlcmreandgatingsystemimproVement，saVingtime，humallpowerandnnancialresources．

KEYWoRDS：SiCp，A356composites BrakcdiskTemperaturefield