Nghiên cứu tối ưu hóa thiết kế kết cấu đĩa phanh theo phương pháp thiết kế thực nghiệm = Research on optimizing brake disc structure based on design of experiments concерt

Abstract

Hệ thống phanh đĩa dùng ma sát để chuyển động năng của xe thành nhiệt, vì vậy đĩa phanh cần vừa chịu nhiệt tốt, vừa đảm bảo độ bền trong thời gian dài. Nghiên cứu này phân tích nhiệt sinh ra khi phanh trên ba vật liệu: gang xám, thép không gỉ và nhôm, sử dụng mô hình 3D và mô phỏng tính toán. Để tối ưu hóa thiết kế, công cụ tham số, thiết kế thử nghiệm được thực hiện và phân tích độ nhạy được áp dụng. Điều chỉnh các tham số thiết kế như độ dày đĩa, hình dạng cánh tản nhiệt và quản tỉnh quay giúp đạt cấu hình đĩa tối ưu về nhiệt độ và khối lượng. Nghiên cứu xem xét các đường dẫn dẫn nhiệt, hiệu ứng đổi lưu và bức xạ, nhằm hiểu rõ sự phân bố gradient nhiệt và ứng suất. Đánh giá có hệ thống xác định sự kết hợp vật liệu-hình học tốt nhất, cân bằng tinh chất nhiệt-cơ học, tăng độ tin cậy và giảm chi phí bảo trì. Kết quả cho thấy thép hợp kim vượt trội về tản nhiệt và trọng lượng. Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của vật liệu phù hợp cho hiệu suất phanh và độ tin cậy, cung cấp hướng dẫn cho kỹ sư và nhà sản xuất trong ngành ô tô.