Structural Integrity and Durability Assessment of Composite Brake Pads Using Finite Element Simulation

耐久性 有限元法 制动器 复合数 刹车片 材料科学 压力(语言学) 汽车工业 结构工程 复合材料 冯·米塞斯屈服准则 刚度 变形(气象学) 汽车工程 闸瓦 机械工程 结构强度的尺寸效应 工程类 结构完整性 流离失所(心理学) 扭矩 应力集中
作者
Sheriff Babatunde Lamidi,Oluwole Adeniyi Adesina,Mubaraq Ademola Olojo,Nurudeen A. Raji,Kasali Aderinmoye Adedeji
出处
期刊:International Journal of Science and Research Archive [GSC Online Press]
卷期号:17 (3): 1205-1215
标识
DOI:10.30574/ijsra.2025.17.3.3379
摘要

The demand for durable and environmentally sustainable brake pads has driven increasing interest in composite materials for automotive applications. This study presents a numerical assessment of the structural integrity and durability of a composite brake pad using finite element simulation techniques. Finite Element Analysis (FEA) was performed in ANSYS to evaluate key mechanical responses, including von Mises stress, principal stresses, and total deformation under representative braking loads. The composite formulation comprised phenolic resin as the binder, graphite as a solid lubricant, aluminum oxide as an abrasive, and agro-mineral fillers including coconut fiber, palm slag, and sawdust, selected for their functional performance and sustainability benefits. Simulation results revealed a maximum equivalent stress of 1.3981 × 10⁷ Pa (13.98 MPa) and a minimum principal stress of −1.90 × 10⁵ Pa (−0.19 MPa), with stress concentrations localized primarily within the frictional contact region. The total deformation ranged from 1.68 μm to 0.017 μm, indicating very low displacement and high stiffness under operational loading conditions. These findings confirm that the composite brake pad maintains structural stability and operates within safe stress limits, demonstrating suitability for repeated and prolonged braking scenarios. Overall, the study validates the effectiveness of simulation-based evaluation in predicting brake pad performance and highlights the potential of agro-based composite materials for reliable and sustainable automotive braking systems.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
科研通AI6应助1111111采纳,获得10
刚刚
昏睡的晓蓝完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
明亮白山发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
palace完成签到,获得积分10
1秒前
转录因子发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
单薄的沛槐完成签到,获得积分10
2秒前
丘比特应助银匠采纳,获得10
3秒前
蔺铁身发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
TristanGuan发布了新的文献求助10
4秒前
Mic应助天气晴朗采纳,获得10
4秒前
专注乌冬面完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
斯文败类应助易相逢采纳,获得10
6秒前
orixero应助懒祝xifeng采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
yqsf789发布了新的文献求助10
7秒前
Ava应助喂喂喂采纳,获得10
7秒前
yhl完成签到 ,获得积分10
7秒前
dudu发布了新的文献求助10
7秒前
xianyaoz完成签到 ,获得积分0
8秒前
啊哈完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
Liz1054完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
Logan1001发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
hezi完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
第七个太阳完成签到,获得积分10
10秒前
Orange应助倪仕丽采纳,获得10
10秒前
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
花强龙发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Exploring Nostalgia 500
Natural Product Extraction: Principles and Applications 500
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 500
Advanced Memory Technology: Functional Materials and Devices 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5668030
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4889242
关于积分的说明 15123064
捐赠科研通 4826923
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2584432
邀请新用户注册赠送积分活动 1538259
关于科研通互助平台的介绍 1496590