摩擦式离合器、制动器的热机失稳-展现失稳激发机理的瞬态模式分析[外文翻译].doc

附件C：译文

摩擦式离合器、制动器的热机失稳-展现失稳激发机理的瞬态模式分析

1摘要
有滑动接触的系统，由于摩擦生热，在相对运动速度超过临界值时，都会有热机失稳现象。热机失稳会在接触表面产生局部高温，通常这在摩擦离合器和制动器实用上非常重要。热机失稳这种现象已经由稳定理论用一种常用的小扰动分析方法明确界定。然而扰动分析限定了稳定边界，近期以及将来人们的兴趣都在于不稳定现象的研究。这是由实用推动的，就是事实上许多摩擦式离合器和制动器是在操作瞬间出现速度超过热机失稳的临界值。为了得出一种瞬态的解法，不同种类的可能的失稳激发机理都需要精确定义和量化。这些机理在稳态分析中通常不被考虑。稳态分析需要在热弹性范畴内假设一个初始小扰动，然而在很多实际情况下，并没有观察到满足假设的初始温度变化存在的迹象。对这一原理缺乏全面理解可能限制了热机失稳的先进理论在工业上的更广泛应用。本论文将提供一种运用有限元空间离散分析和模型叠加的摩擦系统瞬态热弹性解法。这样，在稳态扰动理论之外便有了非稳态热机失稳机理的研究。研究选择了实用的自动摩擦离合器，底数部分（相当于额定载荷）的激发作用在表格和插图上清楚地显示：对某些滑动系统，有缺陷的几何构造决定了它的失稳激发模式；而另外一些机构，即使没有缺陷，也会强烈激发失稳。

2绪论
摩擦表面的热流密度分布与其接触压力分布成正比。于是，如果接触面压力分布不均匀，那么压力大的区域温升也快，便会出现较大的热变形，从而导致该局部区域的接触压力进一步增大，温升更快，如此恶性循环。不均匀的压力分布引起的生热量加剧了压力分布的不均匀，这种现象被Barber(1969)定义为热机失稳。热机失稳会导致局部应力集中，可以通过摩擦面上的高温点表现出来(Barber, 1969; Anderson and Knapp, 1990; Zagrodzki and Truncone, 2003; Kao et al., 2000; Lee and Brooks, 2003)，这对于离合器和制动器以及其他有滑动摩擦的系统实用上极其重要。