制动系统是高速车辆的基本安全部件,在极端条件下的性能至关重要。本文比较了两种先进的制动系统:采用碳纳米管 (CNT) 增强复合材料的盘式制动器和采用铝-石墨烯纳米复合材料的电磁制动器。该研究利用 ANSYS 仿真软件和实验测试来评估这两个系统的热稳定性、耐磨性、应力、应变、变形和机械强度。我们的研究结果表明,与传统的碳陶瓷材料相比,CNT 增强复合材料在高制动温度下表现出优异的热稳定性和抗变形性。在电磁制动系统中,与 Al 6061 相比,铝-石墨烯纳米复合材料表现出显着改善的机械性能和减少的磨损。该分析表明,这些先进材料可显着改善制动性能,为提高高速车辆制动系统的安全性和效率提供了有希望的途径。
每辆车都需要制动系统,它涉及盘片和衬块之间的机械摩擦,从而将动能转化为热能。一旦踩下刹车,车辆就会减速,盘片和衬块表面会发热。制动是一个瞬间过程,只要踩下刹车,摩擦热就会持续产生,一段时间后会扩散到制动系统的其他部件中。制动过程中的温度升高会对制动性能产生不利影响。产生的热量必须立即消散,否则界面温度会随着持续制动而升高。目前,刹车是使用自然空气来冷却的。然而,这种空气冷却不足以带走所有产生的热量,因此热量会积聚并产生热问题,如刹车磨损、刹车衰退、盘片开裂、刹车噪音等。与制动系统热行为有关的主要问题是刹车衰退和刹车磨损,这直接影响制动系统的制动性能。
