Admittedly a disc brake plays an important role in the auto part industry since it concerns directly with safety. Therefore the wide range of disc brake has been designed in order to develop its heat ventilation. There are two physical kinds of brakes: front-vented disc brake and backvented disc brake. As a result such difference affects directly to the heat ventilation which is a vital factor of the brake’s capability. The project team recognizes its importance and tries to create the test to find out the temperature diffusion of the disc brake with the hope to evaluate the coefficient of the heat convection varied by the temperature changing in both kinds of brakes under the forced heat convection in the steady condition. However the steady heat conduction and radiation value will not be counted because it is insignificant. The JASO C406: 2000 Standard is adopted as a guideline in the test. The outcome coefficient of heat conduction will be used in the simulation via the Finite Element Method (FEM) in order to study the temperature diffusion and heat ventilation of both kinds of brakes at each temperature level. Consequently the experimental work reveals then the heat convection coefficients of both kinds are unidirectional. The heat convection coefficient of the front-vented disc brake is 4.40 % in average higher than that of the back-vented disc brake. From the simulation the front-vented disc brake can ventilate the heat better than the back-vented disc brake at 3.02 % in average. It can be summarized that the front-vented disc brake has more temperature difference than the backvented disc brake. Hence the front-vented disc brake likely gets more stress from the temperature than the back-vented disc brake and might be damaged during the operation more than the another type.

การวิจัยนี้เสนอการคำนวณเชิงตัวเลขโดยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ เพื่อหาการกระจายอุณหภูมิที่ ตำแหน่งต่าง ๆ ภายในแบบจำลองของแผงท่อให้ความร้อนขนาด 80x282.5x350 มิลลิเมตร โดยลักษณะของ กลุ่มท่อภายในจัดวางเรียงแบบแนวเหลื่อมกันขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มิลลิเมตร สำหรับการกำหนดเงื่อนไข ขอบเขตแก่แบบจำลองนั้น กำหนดให้อุณหภูมิที่ทางเข้ามีค่าเท่ากับ 20oC 25oC 30oC และ 35oC ตามลำดับ ส่วนภายในแบบจำลองกำหนดอุณหภูมิที่ผิวนอกของแผงท่อให้ความร้อนคงที่ไว้ที่ 50oC 60oC 70oC และ 80oC ตามลำดับ ส่วนผนังหุ้มฉนวนโดยรอบ (ไม่มีการสูญเสียความร้อน) จากผลการวิจัยจะพบว่าอุณหภูมิที่แตกต่างกัน มากมีผลทำให้เกรเดียนท์ของอุณหภูมิมีค่าสูงขึ้นและลักษณะการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิภายในแบบจำลองนั้น มีลักษณะเพิ่มขึ้นสู่ภาวะอิ่มตัว นั่นคือ ค่าของอุณหภูมิจะมีค่าเพิ่มตามลำดับและมีอัตราการเพิ่มขึ้นอย่างสม่ำเสมอ และเมื่อเวลาผ่านไปค่าของอุณหภูมิภายในของแบบจำลองจะมีค่าคงที่ หลังจากนั้นไม่ว่าจะเพิ่มเวลามากขึ้น เพียงใดก็ตามค่าของอุณหภูมิที่ตำแหน่งต่าง ๆ ภายในแบบจำลองจะไม่มีการเปลี่ยนแปลง

This research aims to predict the thickness loss of parabolic forming by using hydromechanical deep drawing (HMD) process. The methodology used is the finite element method on the uncertainty of the mechanical properties for 1 mm thickness SPCC sheet metals. The properties consisted of three aspects: strength coefficient (K) strain hardening exponent (n-value) and plastic strain ratio for all three axis (r0 r45 and r90). Multiple simulations were completed by randomly selecting K n r0 r45 and r90 values following the distribution obtained from the uniaxial tensile test. The results would be analyzed by using the regression equation to create the equation to predict the thickness loss of the test pieces obtained from the formation process using the K n r0 r45 and r90 variables without the use of finite element method. This would results in a decrease in the simulation time. Based on 30 experiments of uniaxial tensile test it shows that the sheet metal properties are normally distributed. After that 60 cases of the five variables were randomly selected to simulate the formation by using the finite element method. Finally the results obtained from the aforementioned simulation is analyzed and generated into a regression equation. From the comparison between the value predicted from the regression equation and the result obtained from the formation process it can be seen that the regression equation can effectively predict the thickness loss when the five variables are under the same distribution properties. However the efficiency will decrease when the values of the five variables are beyond the distribution properties obtained from the experiment. In addition the uncertainty of mechanical properties of sheet metal in the simulation displays the chances of discovering test pieces with over 40% thickness loss. The simulation resulted in 5 damaged test pieces accounting for 8.33% of the total process.