——V2025摩擦熱計算功能與Particleworks聯(lián)合仿真實踐

熱傳遞是工程系統(tǒng)設(shè)計與可靠性的核心挑戰(zhàn)，無論是齒輪嚙合、剎車制動，還是電機冷卻，精準(zhǔn)預(yù)測熱量的產(chǎn)生（如摩擦生熱）與耗散（如油冷散熱）都至關(guān)重要。RecurDyn 2025 通過革命性的摩擦生熱功能與Particleworks流體聯(lián)合仿真，首次實現(xiàn)了從“摩擦生熱”到“流體散熱”的完整閉環(huán)熱管理分析，為復(fù)雜機械系統(tǒng)的熱設(shè)計提供強大支撐。

根據(jù)作用機理的不同，熱傳遞可分為三種基本方式：熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射

RecurDyn作為先進(jìn)的多體動力學(xué)仿真平臺，通過其FFlex模塊實現(xiàn)了熱傳遞與機械運動的耦合分析，為工程系統(tǒng)提供了全面的熱管理解決方案。其核心優(yōu)勢在于強大的MFBD剛?cè)狁詈夏芰Γ?strong>以及與先進(jìn)的多物理場耦合技術(shù)，能夠無縫地將熱效應(yīng)納入到復(fù)雜的機械系統(tǒng)仿真中。尤其是在RecurDyn2025中推出的摩擦熱耦合功能，解決了運動副中機械能轉(zhuǎn)化為熱能的關(guān)鍵問題。摩擦熱在仿真中最大的難點在于：它是一個強耦合過程，機械運動影響溫度場，溫度變化又反過來改變材料屬性和接觸條件。RecurDyn可以進(jìn)行“熱-變形-運動”一體化仿真，能夠求解機械系統(tǒng)的運動與受力、部件因受力和溫度變化引起的彈塑性變形，以及溫度場的分布與演變。

RecurDyn摩擦生熱仿真（剎車盤）

摩擦生熱往往伴隨著結(jié)構(gòu)的變形，這勢必會增加仿真的難度和時間。為了提高仿真效率，RecurDyn2025提供了兩個選項：

1.剛體熱仿真模式 (Treat All FFlex Bodies as Rigid Bodies):對于不關(guān)注結(jié)構(gòu)熱變形的場景，此選項將所有部件視為剛體進(jìn)行動力學(xué)和摩擦生熱計算。大幅提升仿真速度，同時仍能準(zhǔn)確獲取摩擦熱源和基礎(chǔ)溫度分布。

2.熱傳導(dǎo)速率調(diào)節(jié)：新增選項允許調(diào)整熱傳導(dǎo)的速度比例，可顯著縮短系統(tǒng)達(dá)到熱變形穩(wěn)定狀態(tài)所需的計算時間，特別適用于快速評估或參數(shù)研究。

除了生熱，散熱也是工程師的頭疼問題，尤其是在電機油冷領(lǐng)域，基于RecurDyn與ParticleWorks的協(xié)同仿真可實現(xiàn)結(jié)構(gòu)運動-流體-傳熱的完整閉環(huán)。Particleworks是一款基于MPS（運動粒子法）的流體仿真軟件，尤其擅長處理傳統(tǒng)網(wǎng)格法難以解決的復(fù)雜流體問題，例如油液飛濺潤滑、電機噴油冷卻等共軛傳熱問題。

RecurDyn x Particleworks噴油冷卻仿真

Particleworks可以模擬不同溫度下油液粘度的變化及其對流動和換熱的影響，此外還可以清晰追蹤油液飛濺軌跡，直觀顯示油液在復(fù)雜腔體內(nèi)的覆蓋和分布情況，并對關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)，例如噴孔角度、位置和流量分配。

最后，RecurDyn2025結(jié)合Particleworks，提供了業(yè)界領(lǐng)先的熱學(xué)仿真解決方案：

1.精準(zhǔn)內(nèi)熱源：通過摩擦熱耦合功能，在系統(tǒng)動力學(xué)仿真中直接、準(zhǔn)確地計算接觸面摩擦生熱。

2.高效熱-機耦合：獨特的 MFBD + FFlex 技術(shù)實現(xiàn)“熱-變形-運動”強耦合分析，并提供剛體熱仿真和熱傳導(dǎo)加速選項提升效率。

3.完整散熱閉環(huán)：與 Particleworks 聯(lián)合仿真，完美解決復(fù)雜油冷散熱等挑戰(zhàn)性場景，實現(xiàn)共軛傳熱分析。

4.驅(qū)動設(shè)計優(yōu)化：為齒輪箱熱管理、剎車系統(tǒng)熱衰退分析、電機噴油冷卻設(shè)計等關(guān)鍵應(yīng)用提供可靠依據(jù)，提升產(chǎn)品性能和可靠性。