Brake friction lining material is the critical element of a braking system, since it provides friction resistance to the rotating drum for controlling automobiles. The present study involves wear analysis of newly developed eco-friendly non-asbestos friction lining material for automotive drum brake applications using experimental study, finite-element analysis, and microstructural investigations. Theoretical interpretation of braking force at different automobile speeds was derived using fundamentals. Specimen drum brake liner with eco-friendly material compositions was produced using an industrial hot compression molding process at one of the manufacturer. The surface wear of the liner was measured using an effective and accurate method. Furthermore, a finite-element analysis model was developed considering actual operating conditions and various components of the drum brake system. The model was elaborated for various result outcomes, including Von-Mises stresses and total deformation of components of the drum brake, and further used to estimate the surface wear of the friction lining material in terms of transverse directional deformation. Finally, microstructural analysis of the friction lining material was carried out using scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy. From the results, it is seen that the developed friction lining material is wear resistant. The finite-element analysis model can be effectively utilized to study the tribological characteristics of friction lining materials.

制动摩擦衬片材料是制动系统的关键要素，因为它为用于控制汽车的转鼓提供了摩擦阻力。本研究涉及使用实验研究、有限元分析和微观结构研究对新开发的用于汽车鼓式制动器应用的环保无石棉摩擦衬片材料进行磨损分析。使用基本原理推导出不同汽车速度下制动力的理论解释。在其中一家制造商处使用工业热压成型工艺生产了具有环保材料成分的样本鼓式制动器衬里。使用有效且准确的方法测量衬里的表面磨损。此外，考虑到实际操作条件和鼓式制动系统的各种组件，开发了有限元分析模型。该模型针对各种结果结果进行了阐述，包括 Von-Mises 应力和鼓式制动器部件的总变形，并进一步用于估计摩擦衬片材料在横向变形方面的表面磨损。最后，使用扫描电子显微镜和能量色散光谱对摩擦衬片材料进行了微观结构分析。从结果可以看出，所开发的摩擦衬片材料具有耐磨性。可以有效地利用有限元分析模型来研究摩擦衬片材料的摩擦学特性。该模型针对各种结果结果进行了阐述，包括 Von-Mises 应力和鼓式制动器部件的总变形，并进一步用于估计摩擦衬片材料在横向变形方面的表面磨损。最后，使用扫描电子显微镜和能量色散光谱对摩擦衬片材料进行了微观结构分析。从结果可以看出，所开发的摩擦衬片材料具有耐磨性。可以有效地利用有限元分析模型来研究摩擦衬片材料的摩擦学特性。该模型针对各种结果结果进行了阐述，包括 Von-Mises 应力和鼓式制动器部件的总变形，并进一步用于估计摩擦衬片材料在横向变形方面的表面磨损。最后，使用扫描电子显微镜和能量色散光谱对摩擦衬片材料进行了微观结构分析。从结果可以看出，所开发的摩擦衬片材料具有耐磨性。可以有效地利用有限元分析模型来研究摩擦衬片材料的摩擦学特性。并进一步用于根据横向变形来估计摩擦衬片材料的表面磨损。最后，使用扫描电子显微镜和能量色散光谱对摩擦衬片材料进行了微观结构分析。从结果可以看出，所开发的摩擦衬片材料具有耐磨性。可以有效地利用有限元分析模型来研究摩擦衬片材料的摩擦学特性。并进一步用于根据横向变形来估计摩擦衬片材料的表面磨损。最后，使用扫描电子显微镜和能量色散光谱对摩擦衬片材料进行了微观结构分析。从结果可以看出，所开发的摩擦衬片材料具有耐磨性。可以有效地利用有限元分析模型来研究摩擦衬片材料的摩擦学特性。