抱轨制动具有不受轮毂大小限制，可以灵活配制多组制动摩擦片等优点，通常应用在如重载列车、煤矿井下的单轨吊车等高速、高能级制动场合。其原理是利用弹簧和液压相互配合产生的正压力使摩擦片直接抱紧轨道产生制动力。通常情况下，抱轨制动比盘式制动的摩擦线速度要大，制动过程中可能因摩擦片温度过高，影响制动性能，造成安全事故[1]。对于制动器而言，摩擦副表面的温度是关键要素之一。制动器在摩擦过程产生大量的热能，对制动器的摩擦磨损特性、热变形、热裂纹、振动、噪声和热衰退等产生较大的影响。另外，制动器的温度场分布不均匀，会导致闸片摩擦表面的热弹性变形，改变接触面的压力分布，影响制动器温度场分布的均匀性，形成一种温度场分布不均匀与接触面压力分布不均匀且相互影响的恶性循环[2-3]，最终可能导致制动失效。因此，研究抱轨制动系统的热-机耦合温度场是必要且有意义的。

当前，国内外学者对制动温度场进行了广泛的研究。罗庆生等人[4]运用热分析理论和有限元方法对汽车摩擦片摩擦热分布情况进行了分析研究，指出制动摩擦热应作为体积热而不应只作为表面热来加以考虑。杨智勇等人[5]建立制动盘、闸片和盘毂之间的三体接触弹塑性热机耦合模型，能够较真实地反映制动过程中制动盘的温度场和应力应变场的分布情况。刘莹等人[6-8]分析了不同制动工况下盘式制动器的温度场和热应力，并进行了数值模拟。马迅等人[9]建立了鼓式制动器非线性仿真模型，仿真计算一次紧急制动工况下鼓式制动器应力场、温度场以及摩擦副间接触压强分布随时间的变化情况。沈建[10]建立了摩擦接触表面温度场分布模型，研究了制动器摩擦副滑动过程中温度场变化规律，并进行了试验验证。周俊峰等人[11]利用相似原理研制定速制动试验台，实现了不同工况下制动过程中各变量的动态测量，并仿真分析了摩擦因数动态变化对温度场的影响。郭静等人[12]建立了列车在紧急制动工况下制动盘局部内热源的数学模型和瞬态热传导方程，得到了制动过程中温度随时间和沿轮轴半径的变化情况。A． A． YEVTUSHENKO 等人[13-15]基于动能方程和热传导的边界数值问题对盘式制动器的摩擦热进行了数值模拟，对两种材料闸瓦和铸铁制动盘进行了制动试验，测得温度和接触压力对摩擦因数和磨损率的影响。以上研究均针对盘式制动系统，而对于抱轨制动系统温度场的相关研究文献较少。

3)行间生草。贵州苹果主产区雨水多，杂草生长旺盛。配合种植生长量小的紫花苜蓿、白三叶等能够有效抑制杂草的旺长，还能刈割覆盖作为绿肥提供养分。

笔者以煤矿井下某型号单轨吊抱轨制动系统为对象，研究分析其热-机耦合温度场的分布规律，为抱轨制动系统的设计提供理论参照。

1 单轨吊抱轨制动系统

  

图1 单轨吊抱轨制动系统结构示意Fig. 1 Structural sketch of rail-holding brake system for monorail crane

 

1. 轨道 2. 闸片 3. 摇臂 4. 制动液压缸 5. 制动弹簧6. 弹簧套筒 7. 架体

单轨吊抱轨制动系统的结构如图1所示，主要包括轨道、闸片、摇臂、制动液压缸、制动弹簧、弹簧套筒和架体等。制动系统作为单轨吊的重要组成部分，其性能对于整体的安全运行有着重要的影响。

2 热传导微分方程及边界条件

2.1 基本假设

制动器在制动过程中会将系统的动能转化为摩擦面的热能，其仿真分析设计多个物理场的相互作用，其求解过程也包含多种载荷，且其几何模型也比较复杂，因此有必要做如下基本假设[16-17]：

(2) 假设摩擦力做功全部转化为摩擦热；

(1) 闸块和轨道材料均为各向同性且材料的密度、弹性模量、比热容、导热系数、热膨胀系数和摩擦因数等在制动过程中均保持不变；

实际中采用的制动器结构较为复杂，分析计算比较困难。为了简化计算，笔者选取由闸块和轨道组成的摩擦副进行分析，并根据闸块和轨道的结构进行了如下简化：① 将闸块简化成圆柱体形状，并假设载荷面受力均匀；② 将轨道不规则的断面形状简化为矩形；③ 闸块半径为 0．03 m、厚度为 0．01 m，轨道高度为 0．16 m、厚度为 0．007 m。考虑到制动器的结构和载荷的对称性特点，取其一半建立有限元计算模型，其模型和网格划分如图2所示。

2.2 三维瞬态温度场模型

根据传热学理论，对于各向同性材料闸块和轨道组成的内部无内热源的摩擦副，其柱坐标系和直角坐标系下的三维热传导方程分别为

 

式中：ρp、ρd、cp、cd、kp、kd 分别表示闸片和轨道的材料密度、比热容和导热系数。

式中：T0 为环境初始温度，K；h 为对流换热系数，W/(m2·K)；ni 为自由换热表面的外法线方向；εi 为轨道各非摩擦界面的辐射换热系数，W/(m2·K)；σ 为史蒂芬 - 玻尔兹曼常数，值为 5．67×10-8 W/(m2·K4)。

摩擦产生的热流会在闸片和轨道之间进行分配，闸片所吸收的热流密度系数

 

从图3、4 可以看出：当闸块尺寸 R = 0．03 m时，制动结束时摩擦副的最高温度为 128．688 ℃；各测点的温度均先上升后下降，这主要是由于制动开始时，摩擦表面的热流密度较大，随着时间的推移，摩擦产生的热流密度逐渐减小，再加上各散热面与环境之间的对流及闸块自身轴向方向的传导，使得温度逐渐降低；最高温度分布在闸块的摩擦表面上，且闸块摩擦表面温度场呈上下对称分布，这主要是由于闸块形状规则且载荷分布均匀，并且在制动过程中，闸块上部和闸块下部制动工况及热传导、对流条件完全相同；闸块轴线方向上温度沿单轨吊运动方向基本呈降低趋势，这主要是由于闸块后部和闸块前部在制动过程中摩擦面接触区域温度不同，导致摩擦面间不同区域热流密度的分配不同，并且摩擦面间的非接触区域存在对流换热，从而导致轴线方向温度呈降低趋势，并在闸块轴线前端形成一个低温区域。

式中：η 为摩擦面吸收热流效率，取 1；M 为单轨吊自重和载重之和，kg；a 为制动加速度，m/s2。

在制动盘温度场分析中，摩擦面热流密度计算主要采用能量折算法，且假设热量在摩擦面上均匀分布。制动产生的热流密度和闸片、轨道热流密度分别为

 

 

安装PCCPL时排气孔在管道顶部，进水孔在管道下部，以方便打压操作；管道升压过程中，压力表数字摆动不稳，说明管道气体没排尽，应重新排气再升压；每次打压，检查管道环向对接缝处有无漏水现象，同时观察压力表读数变化是否在设计规定范围内；第三次打压合格后，及时封堵打压孔；接口打压若判定为不合格，确认接口漏水、损坏现象时，应及时停止打压，拆除管节，查明原因，更换橡胶圈，重新安装，直至符合要求。在第三次打压不合格时，因接头已灌浆，土方已回填，需由监理单位组织建设、设计、质量监督、施工等单位共同协商处理办法，经建设单位同意，予以处置。

2.3 热边界条件

制动初始时，摩擦副的温度等于环境温度，闸块和轨道之间由于制动压力的作用产生大量的热，大部分热量被 2 个接触面吸收，闸块和轨道非接触表面存在与空气的对流换热和辐射换热，闸块和轨道摩擦界面接触区域存在热流输入和热传导，非接触区域存在热传导、对流散热和辐射换热。热边界条件如下：

1.4 加工技术水平较高：红干辣椒分批采收，采收后自然风干，分户保管储藏。辣椒加工由原来简单的加工已发展到工厂加工。整个加工过程采用半自动化管理，只有在包装环节由专门人员来完成。这不仅使产品有了安全卫生保证，而且降低了生产成本。辣椒产品由原来只加工辣椒粉，现已开发出了辣椒丝、辣椒油、辣椒酱、辣椒粉等系列产品，出口南韩、香港、南非及东南亚。

 

在制动过程中，闸片和轨道之间强烈摩擦产生的热能大部分被轨道和闸块吸收，另一部分则是直接通过摩擦表面，以对流和辐射的形式散发到周围空气中。

3 有限元模型的建立及仿真条件

3.1 模型简化

(3) 不考虑闸片和轨道之间的磨损。

  

图2 摩擦副有限元模型及网格划分Fig. 2 Finite element model of friction pair and mesh division

3.2 制动工况及材料参数

以铜基粉末冶金材料闸块与 AISI1045 轨道组成的摩擦副为研究对象，采用 ANSYS 软件进行仿真分析，其制动工况参数如表1所列，闸块及轨道材料热物性参数如表2所列。

 

表1 制动工况参数Tab. 1 Parameters of braking modes

  

制动初速度/(m· s-1)0．8制动加速度/(m· s-2)1．58制动时间/s 0．506制动距离/m 0．203

 

表2 闸块及轨道材料热物性参数Tab. 2 Thermal physical parameters of material of braking block and rail

  

材料弹性模量/Pa泊松比热传导系数/(W·m-1·K-1)比热容/(J·kg-1·K-1)热膨胀系数/K-1密度/(kg·m-3)AISI1045 2．06×1011 0．280 44 460 1．3×10-5 7 850铜基粉末冶金材料2×1011 0．3 30．57 675．2 1．1×10-5 5 390

4 结果分析

4.1 闸片尺寸对温度场的影响

在上述制动工况下，对摩擦副的温度场进行仿真分析，制动结束后的摩擦面温度场分布如图3所示。在闸片摩擦面中心以及摩擦面 R = 0．021 m 处的上下左右分别取 4 个测量点，观测各测量点温度随时间变化情况，如图4所示。

  

图3 制动结束后闸片摩擦面温度场分布Fig. 3 Distribution of temperature field on friction surface of braking disc on braking ending

  

图4 R = 0.03 m 时，各测点温度随时间变化曲线Fig. 4 Variation curves of temperature at various measuring points with time at R = 0.03 m

式中：qp、qd 分别为闸片和轨道所分配的热流密度。

随着对慢性前列腺炎研究的深入,病原体在前列腺炎发病中的作用也愈发得到了重视,目前有大量研究数据表明凝固酶阴性葡萄球菌为慢性前列腺炎的最主要的致病菌,特别是凝固酶阴性葡萄球菌中的表皮球菌以及溶血性葡萄球菌应引起重视[1-2]。因此本次对凝固酶阴性葡萄球菌检测在慢性前列腺炎的临床意义进行了研究,选取我院在2017年1月-2018年2月期间收治并确诊的100例慢性前列腺炎患者为研究对象,对100例慢性前列腺炎患者的前列腺液进行了细菌培养以及药敏试验,并对凝固酶阴性葡萄球菌的感染率以及其对抗生素的敏感性进行了记录,研究报告如下。

在不改变制动条件的情况下，分析闸片半径对温度场的影响。制动结束时，摩擦面最高温度随闸片尺寸变化情况如图5所示。从图5可以看出，随着闸片半径的增加，制动结束后摩擦表面最高温度逐渐降低。这主要是因为在不改变制动条件的情况下，闸片半径越大，闸片表面的面载荷越小，并且从式 (4) ～ (6)中可以看出，接触面面积越大，热流密度越小，所以随着闸片半径的增加，制动结束后摩擦表面最高温度逐渐降低。

  

图5 制动结束时摩擦面最高温度随闸片尺寸变化情况Fig. 5 Variation curve of highest temperature on friction surface with size of braking disc on braking ending

4.2 摩擦因数对温度场的影响

根据运动学规律，当改变摩擦因数 µ 时，制动加速度、制动时间和制动距离都会相应改变。为了更好地研究摩擦因数对温度场的影响，这里采用变摩擦因数、变闸片受力 F 的方式固定其他制动参数，即通过定制动力 Ff 的方式实现制动参数的统一。图6所示为不同摩擦因数下闸片温度场最高温度变化情况。观测当 µ 为 0．20、0．24、0．27 和 0．30 时，摩擦面温度场最高温度随时间变化情况，如图7所示。

  

图6 摩擦因数对制动副表面最高温度的影响Fig. 6 Inf l uence of friction coeff i cient on highest temperature on friction surface

  

图7 不同摩擦因数下摩擦面最高温度随时间变化情况Fig. 7 Variation curves of highest temperature on friction temperature with time at various friction coeff i cient

从图7可以看出：不同摩擦因数下，摩擦面最高温度变化曲线十分相似，都在 0．369 s 左右达到最大值；随着摩擦因数的增加，制动结束后闸片温度场的最高温度逐渐上升，但上升幅度不大；制动开始时，摩擦因数越大，摩擦面的温度越低。但从宏观上来说，虽然存在一定的温差，但闸片摩擦面温度大体相同，并且随着制动时间的增加，温差越来越大，当摩擦面最高温度达到最大时，温差也达到最大，此后，摩擦面的最高温度又逐渐降低，且温差也逐渐减小。虽然摩擦因数不同，但摩擦面的热流密度相同，所以闸片摩擦面温度场温度变化曲线十分相似。除此之外，摩擦因数和闸片受力的不同会对热传导、对流和辐射有一定的影响，并且摩擦面的热流密度不是恒值。因此，相同制动工况下，闸片摩擦因数越小，制动结束时摩擦面最高温度越低。

无人驾驶时代，交通肇事罪是否存在问题，目前有两种截然相反的观点。一种观点认为，“由于控制无人驾驶汽车的是自动系统，而非人类，因此从道路交通肇事的犯罪构成上说，在无人驾驶的状态因为不符合交通肇事罪的主体和主观要件，因此不可能构成交通肇事罪。”[11]一种观点认为，交通肇事罪不会成为“水中月”，“交通肇事罪在构造的本身上并不存在问题，立法仍然能够涵盖无人驾驶这一新兴的领域。”[12]

4.3 不同制动力对温度场的影响

为了研究制动力对温度场分布和摩擦面最高温度的影响，把上述定制动力 Ff 变摩擦因数的情况下所计算出的闸片受力，在定摩擦因数下计算出新的制动力，进行多次仿真分析。摩擦面最高温度随制动力变化曲线如图8所示。为了更清楚地观测摩擦面的温度分布情况，在闸片摩擦表面中心以及摩擦面 R = 0．021 m 处的上下左右分别取 4 个测量点，观测各测量点温度随闸片受力变化情况，如图9所示。

从图8、9 可以看出：制动结束后，闸片摩擦面的最高温度随着闸片受力增大而降低，当 F = 100 kN时，制动结束后摩擦面的最高温度为 128．688 ℃，当 F = 150 kN 时，制动结束后摩擦面的最高温度为95．116 4 ℃；而上测点和中测点在制动结束后的温度均随着闸片受力增加而降低，上测点和下测点的温度数据完全重合，均随着闸片受力的增大先升高后降低；左侧点的温度随着闸片受力的增加基本呈上升趋势。

  

图8 制动结束时最高温度随闸块受力变化情况Fig. 8 Variation curve of highest temperature with stress of braking block on braking ending

  

图9 各测点温度随闸块受力变化情况Fig. 9 Variation curves of temperature at various measuring points with stress of braking block

从图9可以看出：随着闸片受力的增加，各测点的温差越来越小，这就说明随着闸片受力的增加，摩擦面的温度分布越来越均匀。当 F = 100 kN 时，右测点温度为 88．8 ℃，左侧点温度为 64 ℃，温差为 24．8℃；当 F = 150 kN 时，中测点温度最高，为 82．5 ℃，左侧点温度最低，为 70．3 ℃，温差为 12．2℃。可以看出，随着闸片受力的增加，摩擦面最高温度降低，且摩擦面温度梯度减小，摩擦面温度分布更均匀。

主要分布于乐山市西南部的大渡河南北两侧的峨眉山市、金口河区、沙湾区西部、峨边县、马边县及沐川县西南边缘地带，分为3块，分布面积大，共计5 587.23 km2。该地域地势起伏很大，河谷切割深，峡谷多为“V”形谷，谷坡陡峭，坡度40°～80°，海拔在1 000～3 500 m之间，相对高差大，1 000～2 500 m。

从表3可以看出，作者5与作者6的准确率都为100%，由此可以得到这两个作者在电子邮件写作方面有很大的特点。由表中的邮件识别准确率可以看出6位作者评价准确率都在95%以上，说明此方法具有较高的可靠性。但是不同作者之间的准确率不同，体现了在对不同作者的特征提取上还不够完善。此外，中文电子邮件的结构特征、语言和格式特征对分类结果的影响也是各不相同的。由于某些作者在写作风格上习惯将格式特征省略，因此我们需要将语言、结果和格式这三个特征相结合进行综合考虑，这将进一步进行研究三种不同特征下各自权重对分类结果的影响，以此得到更加准确的作者识别结果。

不同闸片受力时，摩擦面最高温度随时间变化曲线如图10 所示。从图10 可以看出：制动开始时，闸片受力越大，摩擦面最高温度上升越快；基本所有曲线汇交于一点，但在制动过程中摩擦面最高温度达不到汇交点所对应的温度；闸片受力越小，制动加速度越小，单轨吊制动距离越长，闸片和轨道摩擦面摩擦时间越长，摩擦面最高温度也就越高，这会增大摩擦面温度梯度，也更容易造成摩擦面的点蚀；制动过程中的能量多数被闸片和轨道吸收，少数散发到周围的环境中或转变成其他形式的能量，如噪声等；闸片受力越大，其热流密度越大，温度上升也就越快，但其摩擦表面的温度分布更加均匀，会降低摩擦表面的温度梯度，从而降低摩擦面的最大温度。

  

图10 闸片不同受力时摩擦面最高温度随时间变化情况Fig. 10 Variation curves of highest temperature on friction temperature with time at various braking force

对比图7和图10 可以看出，当闸片受力相同时，闸片摩擦因数越小，制动结束后摩擦面的温度越高，这主要是由于摩擦因数越小，摩擦力越小，制动时间和距离越长，摩擦面温度梯度越大，摩擦面最高温度越高。

5 试验验证

为了进一步验证理论模型和仿真结果的准确性，搭建了单轨吊试验台架，如图11 所示，制动试验台制动工况与仿真条件相同。

实施地下水超采综合治理是一项艰巨复杂的系统工程，涉及节水、调水、挖潜、治污、管理等多项措施，坚持突出重点、综合施策、强力推进，重点在“节、引、蓄、调、管”五个方面下功夫、做文章、要效益。

  

图11 单轨吊抱轨制动系统试验台Fig. 11 Test bench of brake system for monorail crane

由于闸片接触面的温度在制动过程中不易测量，采用以下方式进行对比验证：① 设计制作了一个简易的卡盘，在卡盘与各测量点对应位置开设有测量孔，将四通道接触式快速测温仪的热电偶探头分别固定在测量孔内；② 制动结束后，从侧面将卡盘卡在闸片上，从而进行各个测点的温度测量。制动结束后2 s，用四通道接触式快速测温仪测量上述上下左右 4个测点的温度数值，并与仿真结果进行对比，如表3所列。

 

表3 试验数据与仿真结果的对比Tab. 3 Contrast of test data and simulation results ℃

  

测点 1测点 2测点 3测点 4仿真结果61．84 60．00 59．73 75．72实测值62．7 62．1 63．9 81．3误差值-0．86-2．10-4．17-5．58

由于制动后温度场的数据测量采用人工测量的方式，因测量时间的滞后会导致测量点的温度偏差。从表3可以看出，4 个测量点的温度误差均在 10% 以内，说明了理论模型和仿真分析是可靠的。

工作经验告诉我，面对幸福的选择困难情况时，相信自己的直觉，结果往往美滋滋。这一次，我毫不犹豫地选择GT，法拉利的GT跑车。

抗震设防是以现有的科学水平和经济条件为前提。建构筑物的抗震设计是按照国家制定的设防标准执行的。不同抗震设防类别的建筑按规范规定采取抗震措施之后，相应的抗震设防目标在程度上有所提高或降低。例如，丁类建筑在设防地震下的损坏程度可能重些，且其倒塌不危及人们的生命安全，在罕遇地震下的表现会比一般的情况要差；甲类建筑在设防地震下的损坏是很小甚至没有，在罕遇地震下的表现将会比一般的情况好些。工业建筑中，一些因生产工艺要求而造成的与众不同的抗震设计，需由有关专业根据专业标准予以实际确定。在进行抗震设计时，设计人员要合理的确定建筑物的抗震设防类别，以免造成损失或浪费。

6 结论

以单轨吊抱轨制动系统为对象，研究分析了闸片尺寸、定制动力下不同摩擦因数和定摩擦因数下不同制动力对温度场大小和分布的影响，得到如下结论。

(1) 制动结束后，闸片表面温度场呈上下对称分布，高温区域主要集中在闸片滑出的区域；闸块轴线方向上温度沿单轨吊运动方向基本呈降低趋势，并且在闸片轴线前端形成一个低温区域。在不改变制动条件的情况下，随着闸片半径的增加，制动结束后摩擦面最高温度逐渐降低。

(2) 当制动力 Ff 相同时，随着摩擦因数的增加，制动结束后闸片温度场的最高温度逐渐上升，但上升幅度不大。

(3) 相同制动工况下，随着闸片受力的增加，摩擦面最高温度降低且摩擦面温度梯度减小，摩擦面温度分布更均匀；当闸片受力相同时，闸片摩擦因数越小，制动结束后摩擦面的温度越高。

(4) 试验结果验证了建立的热－机耦合热传导数学模型和仿真结果的可靠性。研究结论可以为抱轨制动系统的设计提供理论参照。

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