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湿式离合器是车辆传动系统中直接与发动机相连接的重要部件。当离合器接合传递动力扭矩时,摩擦产生的瞬时高温超过了摩擦材料的极限温度,会导致摩擦副烧结,变形失效等严重后果。开展非均质湿式离合器摩擦片热结构耦合仿真研究,对延长离合器使用寿命和车辆安全运行具有重要的指导意义。本文基于导热微分方程、热弹性力学方程等控制方程建立湿式离合器结合过程中非均质摩擦片热物理模型,根据摩擦热分配规律、换热系数经验公式和摩擦片所受结构约束确定边界条件。利用ANSYS软件对带有周向槽和径向槽的摩擦片进行热结构耦合仿真计算了摩擦片的温度场和应力场。详细分析摩擦片各主要部位温度和应力的分布情况,并分别研究了结合压力、摩擦系数、导热系数和热膨胀系数等参数对摩擦片温度和应力分布的影响规律。研究结果对不同材质特性的离合器的优化设计和运行提供理论依据。论文的主要结论如下:(1)湿式离合器结合过程中非均质摩擦片的温度场和应力场的分布规律如下:①摩擦片的最高温度、最大等效应力和最大综合变形都是随时间先增加后减小,最高温度在0.1S到达最大值148.1℃,最大等效应力在O.11s达到最大值146MPa,最大综合变形在0.19s达到最大值0.0427mm。②在每个小摩擦面上会形成椭圆状高温区,随着半径增大,小摩擦面的最高温度增加;0.1S时11.25。处摩擦面的温度呈凸抛物线分布,而沟槽面的温度呈凹抛物线分布;0.26s时11.25。外端面温度沿z轴负方向降低。③整个摩擦片的最大等效应力出现在沟槽内,11.25。外端面等效应力,沿z轴负方向衬片和基片上都是先减小后增大。摩擦表面的综合变形随着半径的增大而增大。(2)单一参数对摩擦片温度场和应力场的影响规律如下:①增加结合压力或摩擦系数会增大最高温度、最大等效应力、最大形变;②增加摩擦衬片导热系数会减小最高温度和最大等效应力,但增大最大形变;③增加摩擦衬片热膨胀系数会增大最大等效应力、最大形变增大。图52幅,表21个,参考文献58篇。