基于Workbench的汽車剎車制動(dòng)盤(pán)摩擦生熱問(wèn)題的仿真

2017-03-01 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

摩擦制動(dòng)器工作時(shí),剎車盤(pán)在摩擦力作用下停止運(yùn)動(dòng),然而靠摩擦產(chǎn)生的熱量使摩擦片溫度升高,影響其使用性能,本文基于ANSYS Workbench軟件對(duì)該實(shí)例進(jìn)行模擬。

注:本實(shí)例僅僅為仿真方法,由于參數(shù)未知顧各種參數(shù)均為假設(shè)

分析模塊采用瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)求解模塊,建立模型,劃分網(wǎng)格,設(shè)置邊界條件,求解,查看結(jié)果。

仿真模型

剎車盤(pán)和摩擦片如圖所示,便于網(wǎng)格劃分,剎車盤(pán)分為兩部分,另外采用對(duì)稱方式,取一半模型
網(wǎng)格劃分

網(wǎng)格如圖所示
對(duì)稱設(shè)置

選擇剎車盤(pán)的盤(pán)面設(shè)置為對(duì)稱,如圖
將模型的單元更改為226耦合場(chǎng)單元

et,matid,226,11 !設(shè)置關(guān)鍵字為11,表示自由度包含溫度temp
接觸設(shè)置

將摩擦片和摩擦盤(pán)之間的接觸設(shè)置為frictional 摩擦系數(shù)調(diào)整為0.2

摩擦關(guān)鍵字設(shè)置為keyop,cid,1,1,考慮溫度

方程設(shè)置為增強(qiáng)拉格朗日方程,stiffness update設(shè)置為each iteration
旋轉(zhuǎn)設(shè)置

設(shè)置圓孔中心為鉸鏈旋轉(zhuǎn),如圖
邊界條件

添加鉸鏈驅(qū)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)角度驅(qū)動(dòng),旋轉(zhuǎn)3圈,共1080度

添加摩擦片的位移約束,將摩擦片四邊設(shè)置為XY方向0位移,Z向可動(dòng)

添加摩擦片上表面受力4000.N
設(shè)置步長(zhǎng)

設(shè)置為三步,步長(zhǎng)設(shè)置為100,10,1000,時(shí)間共4秒時(shí)間
添加求解設(shè)置

/solu
alls
tref,0 !參考溫度為0度
trnopt,full
timint,off,struc !不考慮結(jié)果的慣性效果
提取結(jié)果

1)變形

由于為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),因此最大位移為正弦變化,如圖所示

2)應(yīng)力

選擇中,摩擦盤(pán)受到壓力作用,應(yīng)力增大,提取結(jié)果

3)溫度

由于參考溫度為0度,故提取的溫度就是溫升,第1秒,第2秒,第3秒和第4秒結(jié)束時(shí)的溫度如圖

基于Workbench的汽車剎車制動(dòng)盤(pán)摩擦生熱問(wèn)題的仿真ansys分析圖片8

基于Workbench的汽車剎車制動(dòng)盤(pán)摩擦生熱問(wèn)題的仿真ansys分析圖片9

基于Workbench的汽車剎車制動(dòng)盤(pán)摩擦生熱問(wèn)題的仿真ansys分析圖片10

基于Workbench的汽車剎車制動(dòng)盤(pán)摩擦生熱問(wèn)題的仿真ansys仿真分析圖片11

該實(shí)例對(duì)汽車摩擦片的摩擦效果進(jìn)行了仿真方法的研究,可以較好的模擬該類摩擦生熱熱的仿真,如果考慮初始旋轉(zhuǎn)速度和摩擦系數(shù)等其他參數(shù)合適的加載,可以較好的得到摩擦片的停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間,為汽車摩擦片的設(shè)置提供很好的指導(dǎo)意義。

作者:技術(shù)鄰|大龍貓

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