3.2.3 瞬态温度场仿真结果及分析

图3.11所示为模式一和模式二制动工况下，制动结束时刻磁流变液制动器温度场分布云图。从图3.11a可以看出，在制动结束时刻8.88s，制动器最高内部温度位于内部制动盘处，温度次高的区域在导磁板和磁流变液处。这是由于制动盘和导磁板位于制动器最内部，其散热性能相比于其他区域稍差一些；图3.11b中，在制动结束时刻4.03s，最高温度位于内部工作间隙的磁流变液处，温度次高区域在制动盘处。相比于模式一制动工况，其温度场分布略有不同，这是因为模式二工况的制动时间较短，工作间隙区域产生的热量不能够及时向外围扩散，故此处的温度较高。

图3.11 制动结束时刻磁流变液制动器温度场分布云图

图3.12所示为整个制动过程中磁流变液制动器内部最高温度随时间变化曲线。图3.12a中，制动器处于模式一制动工况下，其内部最高温度随时间呈先迅速上升后缓慢衰减的态势，在3.66s达到最高温度43.2℃，并在制动结束时（8.88s）下降至36.5℃。这是由于制动初期车辆速度较高，其动能损失功率远大于换热功率，因而此阶段制动器内部温度上升较为迅速；在图3.12b中模式二制动工况下，制动器内部最高温度同样呈先迅速上升后缓慢衰减的态势，但在制动初期其温升速度较模式一更快，在1.77s达到最高温度54.1℃，并在制动结束时（4.03s）下降至42.4℃。

图3.12 整个制动过程中磁流变液制动器内部最高温度随时间变化曲线

当磁流变液制动器处于模式三工况下，得到不同时刻磁流变液制动器温度场分布云图以及制动器内部最高温度随时间变化曲线分别如图3.13和图3.14所示。整个制动过程中，制动器内部温度较高的区域仍位于制动盘和磁流变液处，这是由于制动盘被磁流变液所包覆，而磁流变液的导热性能相对较差所致。图3.14中，在1s时刻制动器介入制动，其内部最高温度逐渐上升；当制动器停止制动后，其内部积聚的热量开始向外围扩散导致最高温度值逐渐下降。具体来说，在制动器介入制动时刻3.01s、8s和13.03s，最高温度值分别为47.8℃、39.4℃和36.6℃；而当制动器停止制动的4.99s、10.15s和16.6s三个时刻，最高温度值分别降至33.1℃、35.3℃和35.2℃。

图3.13 模式三工况下不同时刻磁流变液制动器温度场分布云图

图3.14 模式三工况下制动器内部最高温度随时间变化曲线