Comportement thermique des disques de frein

Thermal behaviour of disc brake rotors

• Auteur / Autrice : Jens-Wolf Jaisle
• Direction : Michel Potier-Ferry
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Metz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Déformations (mécanique)

Freins

Résumé

Cette thèse concerne le comportement des disques de frein sous une charge thermique, notamment l'évolution de la température et la déformation. On y examine aussi les possibilités de contrôler ce comportement. On modélise le disque dans son environnement par les différentes voies d'évacuation et d'injection de chaleur, notamment la convection, la conduction, le rayonnement et le flux de chaleur du au freinage. En ce qui concerne les voies d'évacuation de chaleur, la modélisation de la convection se révèle comme étant le problème principal car elle est liée aux conditions aérodynamiques autour du disque. On utilise une technique de subdivision de la surface du disque en attribuant des coefficients de convection différents aux sub-surfaces. La même technique est utilisée pour la modélisation du rayonnement. Le modèle est vérifié par des essais sur banc. On étudie si des modifications à la géométrie conduisent à des améliorations du comportement thermique. Pour étudier cette question, la méthode des plans d'expériences est utilisée

The following theses examines the behaviour of disc brake rotors under different thermal charges, namely the temperature and deformation. It considers as well the possibilities to influence this behavior. The disc brake rotor is modelised in its environnement by the different ways of heat evacuation and heat injection, namely convection, conduction, radiation and heat flux due to the breaking maneuvers. As far as it concerns the heat evacuation by convection, it reveals to be the most difficult and complex problem to modelise since the convection is linked to aerodynamic flow-conditions around the disc brake rotor. A technique of subdivision of the rotor surface is applied, linking individual convection coefficients to certain sub-surfaces. The same technique is used for the modelisation of the radiation. The model is verified by bench tests. Also modifications of rotor-geometry are examined with respect to their influence on the thermal behavior of the disc brake rotor. This examination is performed using a statistical design method