[发明专利]湿式离合器摩擦元件损伤加权阈值预测方法及存储介质

说明书

本发明涉及一种湿式离合器摩擦元件损伤加权阈值预测方法及存储介质，其包括：获取不同工况条件下的湿式离合器摩擦副试验或仿真数据，构建湿式摩擦副损伤阈值模型；设定湿式摩擦副损伤指标最优权值；通过最优权值对湿式摩擦副损伤阈值模型进行优化，通过优化后的湿式摩擦副损伤阈值模型，对任意工况条件下摩擦副的损伤阈值进行预测。本发明能对损伤阈值进行预测，确保摩擦副元件在不同工况条件下能够正常工作，有效避免摩擦副元件在滑摩过程中出现翘曲变形和过度磨损导致摩擦副损伤的情况的发生。

技术领域

本发明涉及一种摩擦元件损伤预测方法，特别是关于一种湿式离合器摩擦元件损伤加权阈值预测方法及存储介质。

背景技术

换挡离合器广泛应用于重型车辆的传动系统中，由多片环状摩擦对偶片和摩擦片组成，换挡离合器接合时，外齿对偶片与内齿摩擦片通过滑摩实现转矩的传递。随着车量加速性、可靠性和舒适性等需求的提高，换挡离合器工作时需要承受更高的相对转速和更大的热负荷。换挡离合器长时间工作在高温和高压的工作环境中，结合、分离比较频繁，当温度或者应力超过摩擦元件自身材料的许用范围时，摩擦元件会发生局部烧损、屈曲变形和断裂等问题，造成离合器摩擦副的损伤甚至失效，从而影响整个传动系统的可靠性。

导致摩擦元件过度磨损的原因一方面是离合器工作过程中功率密度较大，滑摩过程中大量的机械能转化为内能，同时结合与分离时间较短，热传导不能充分进行，导致系统热负荷过大，摩擦副表面温度过高，温差过大，从而引起较大的热应力，使得摩擦元件发生翘曲变形。另一方面，高温会使金属软化甚至融化，摩擦表面的材料在剪切力的作用下会形成磨屑脱落下来，从而产生磨损。

现有技术中大多采用以下方法进行摩擦元件损伤预测和分析：1)采用有限元模拟的方法，能够直观的看到离合器摩擦副在滑摩过程中其摩擦表面温度场和应力场的分布情况，从而对摩擦副元件的损伤情况进行分析和预测。2)运用扰动法进行理论推导，构建湿式离合器摩擦副元件出现翘曲变形时的临界转速模型。对摩擦副元件产生翘曲变形的临界转速进行预测。3)运用数值模拟的方法，结合热屈曲理论，得出湿式离合器摩擦副元件在不同变形模态下的临界温度，对摩擦副元件发生热屈曲变形的临界温度进行预估。4)采用试验观测的方法，通过观察湿式摩擦副摩擦界面的表面形貌和扭矩以及摩擦系数的变化过程，制定摩擦副发生黏着损伤时的临界功率密度，对发生黏着损伤的临界条件进行预测。但是这些方法都只考虑了湿式摩擦副产生损伤的单一影响因素，没有对损伤行为的影响因素进行综合全面的考量和分析。而湿式离合器摩擦副产生损伤也是多种因素共同作用的结果，只考虑单一因素的影响，所得出的损伤临界条件是不够准确的。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种湿式离合器摩擦元件损伤加权阈值预测方法及存储介质，其能对损伤阈值进行预测，确保摩擦副元件在不同工况条件下能够正常工作，有效避免摩擦副元件在滑摩过程中出现翘曲变形和过度磨损导致摩擦副损伤的情况的发生。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种湿式离合器摩擦元件损伤加权阈值预测方法，其包括以下步骤：1)获取不同工况条件下的湿式离合器摩擦副试验或仿真数据，构建湿式摩擦副损伤阈值模型；2)设定湿式摩擦副损伤指标最优权值；3)通过最优权值对湿式摩擦副损伤阈值模型进行优化，通过优化后的湿式摩擦副损伤阈值模型，对任意工况条件下摩擦副的损伤阈值进行预测。

进一步，所述步骤1)中，采用3σ准则制定湿式摩擦副损伤阈值，结合最小二乘法以及多元回归的数学方法构建湿式摩擦副损伤阈值模型。

进一步，所述湿式摩擦副损伤阈值模型的构建方法包括以下步骤：

1.1)获取不同工况条件下的湿式离合器摩擦副试验或仿真数据，并对数据进行预处理；

1.2)在预处理后的数据中提取损伤指标数据，并将该指标数据作为损伤判定依据；

1.3)根据3σ准则，设定指标数据的阈值区间，若指标数据超出了该阈值区间，则初步判定离合器摩擦副出现了损伤；