剎車盤熱應(yīng)力分析

一、前處理

1、模型介紹

       剎車盤模型主要包括制動盤和制動鉗，本例中的模型全部采用六面體網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格劃分方法可以參考本公眾號之前的一篇文件《基于ANSA的六面體網(wǎng)格劃分技巧》。有限元模型如下圖所示：

 2、創(chuàng)建Rigid body

     通過創(chuàng)建Rigid body來控制剎車盤的轉(zhuǎn)動，在ANSA中創(chuàng)建步驟如下：ABAQUS控制面板>AUXILIARIES>R.BODY，結(jié)果如下圖所示：

 3、制動盤材料參數(shù)設(shè)置

     制動盤材料參數(shù)設(shè)置項主要包括：密度、熱膨脹系數(shù)、彈性模量、泊松比、比熱容、熱傳導(dǎo)系數(shù)。

4、制動鉗材料參數(shù)設(shè)置

制動鉗材料參數(shù)設(shè)置項主要包括：密度、熱膨脹系數(shù)和溫度關(guān)系、彈性模量以及泊松比和溫度關(guān)系、比熱容、熱傳導(dǎo)系數(shù)。

二、求解設(shè)置

1、分析步設(shè)置

     分析步類型選擇顯示動力學(xué)，Step-1設(shè)置時間為0.001，Step-2設(shè)置時間為0.01，Step-1用于壓力計算，Step-2用于摩擦生熱計算。

2、接觸屬性設(shè)置

接觸屬性設(shè)置項主要包括：Tangential Behavior、Normal Behavior、Thermal Conductance、Heat Generation。

3、接觸對設(shè)置

      接觸類型選擇Surface-to-Surface，接觸屬性選擇上一步創(chuàng)建的。

4、載荷施加

      對制動鉗施加壓力，使其和制動盤緊密貼合。

5、約束施加

      制動盤約束Z向，制動鉗約束X、Y向，旋轉(zhuǎn)中心施加弧度值。

6、初始溫度場設(shè)置

      初始溫度場主要用于設(shè)置工作環(huán)境溫度值大小。

三、計算結(jié)果

1、位移云圖如下圖所示：

2、應(yīng)力云圖如下圖所示：

 3、溫度云圖如下圖所示：

4、某個節(jié)點的時間和溫度變化曲線如下圖所示：