剎車熱衰減
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-10-20
剎車熱衰減的視頻教程
基于ABAQUS的剎車盤熱應(yīng)力（熱—機(jī)耦合）分析
第三章 剎車盤熱應(yīng)力（熱—機(jī)耦合）分析 ? ? ? ?本章的案例為實(shí)際剎車盤熱應(yīng)力分析案例，不同于第一、二章所演示的案例模型。 ? ? ? ?本章詳細(xì)講解剎車盤與剎車片由于壓力和摩擦產(chǎn)生的熱應(yīng)力（熱—機(jī)耦合）分析，每一步操作都有詳細(xì)講解，且對(duì)ABAQUS中的其他相關(guān)操作也會(huì)部分涉及，最后對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)判分析。
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剎車盤熱應(yīng)力分析
第一章，主要講解剎車盤熱應(yīng)力分析步驟； 第二章，主要講解如何用ANSA完成剎車盤熱應(yīng)力分析的前處理設(shè)置； 第三章，主要講解如何在ABAQUS中完成剎車盤熱應(yīng)力分析的求解設(shè)置； 第四章，主要講解如何在HyperView中查看剎車盤熱應(yīng)力分析的計(jì)算結(jié)果；
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基于Workbench的汽車剎車制動(dòng)盤摩擦生熱問題的仿真
摩擦制動(dòng)器工作時(shí)，剎車盤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，本視頻基于ANSYS Workbench軟件對(duì)該實(shí)例進(jìn)行模擬。 本視頻分析模塊采用瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)求解模塊，建立模型，材料設(shè)定，單元設(shè)定，劃分網(wǎng)格，設(shè)置邊界條件，求解，查看結(jié)果。 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)。
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剎車熱衰減的實(shí)例教程
通俗的講，一切高溫影響的機(jī)械性能下降就可以被稱為熱衰減。對(duì)于制動(dòng)系統(tǒng)而言，熱衰減現(xiàn)象就是在連續(xù)、高強(qiáng)度的制動(dòng)后，制動(dòng)鼓、制動(dòng)盤等部件由于溫度過高，超過了最佳制動(dòng)效果區(qū)域，造成制動(dòng)效果衰退的情況。反映到實(shí)際駕駛體驗(yàn)便是隨著連續(xù)、高強(qiáng)度的制動(dòng)行為，車輛制動(dòng)距離逐漸增加的情況。
而剎車的根本就是“站得住”，因此要想把重量很高的大貨車剎停，對(duì)于剎車力量要求要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于靈敏要求，因此大貨車都使用鼓剎。
不過鼓剎最大的缺點(diǎn)是散熱有問題，很容易出現(xiàn)熱衰竭，這也是為什么鼓剎開始逐漸退出家用車領(lǐng)域。
其實(shí)，以現(xiàn)在的技術(shù)實(shí)力，碟剎應(yīng)該也能夠?qū)崿F(xiàn)大剎車力，而很多車企為了追求更高的利潤而采用鼓剎。其實(shí)，國外豪華的重型大貨車很多都是盤剎。
總之，對(duì)于不需要大型剎車力，不用顧慮剎車熱衰減，追求剎車穩(wěn)定線性的家用乘用車來講，碟剎是最好的選擇。對(duì)于大型貨車來說，鼓剎目前還是不可替代的選擇。
展開 本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、與剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合相關(guān)的工程師
你會(huì)得到什么：
1、掌握剎車盤三維模型的繪制
2、掌握剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合分析相關(guān)的材料參數(shù)設(shè)置
3、理解剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合的分析步的建立
4、學(xué)習(xí)剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合的相互關(guān)系的設(shè)置
5、了解剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合網(wǎng)格的劃分
6、學(xué)習(xí)剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合的載荷施加
7、學(xué)習(xí)結(jié)果后處理的查看與對(duì)比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018.
案例介紹了使用ABAQUS進(jìn)行剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合的分析。
本案例操提供了分析相關(guān)的分析文件。
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展開 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(dòng)盤和制動(dòng)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(hào)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(dòng)，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(dòng)盤材料參數(shù)設(shè)置
制動(dòng)盤材料參數(shù)設(shè)置項(xiàng)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(dòng)鉗材料參數(shù)設(shè)置
制動(dòng)鉗材料參數(shù)設(shè)置項(xiàng)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(dòng)力學(xué)，Step-1設(shè)置時(shí)間為0.001，Step-2設(shè)置時(shí)間為0.01，Step-1用于壓力計(jì)算，Step-2用于摩擦生熱計(jì)算。
2、接觸屬性設(shè)置
接觸屬性設(shè)置項(xiàng)主要包括：Tangential Behavior、Normal Behavior、Thermal Conductance、Heat Generation。
3、接觸對(duì)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(duì)制動(dòng)鉗施加壓力，使其和制動(dòng)盤緊密貼合。
5、約束施加
制動(dòng)盤約束Z向，制動(dòng)鉗約束X、Y向，旋轉(zhuǎn)中心施加弧度值。
展開 剎車部件在車輛中是個(gè)關(guān)鍵零件，關(guān)系到車輛行駛的安全，剎車在車輛轉(zhuǎn)彎，停車，前行中都發(fā)揮了重要作用。BREMBO公司利用modeFRONTIER優(yōu)化盤式剎車片的幾何結(jié)構(gòu)，提高剎車片的性能。剎車片的幾何模型由CATIA V5創(chuàng)建， ICEM劃分網(wǎng)格Patran進(jìn)行熱變形計(jì)算。此計(jì)算是一個(gè)并行計(jì)算。通過優(yōu)化使得盤式剎車片質(zhì)量最輕，熱變形最小。設(shè)計(jì)變量有9個(gè)之多，目標(biāo)有兩個(gè)，通過modeFRONTIER更改9個(gè)設(shè)計(jì)變量的大小，自動(dòng)尋優(yōu)最終找到Pareto優(yōu)解。
剎車熱衰減的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
剎車熱衰減的最新內(nèi)容
摘要
在許多激光應(yīng)用中，獲得良好的光束質(zhì)量是非常重要的，而獲得良好光束質(zhì)量的典型實(shí)驗(yàn)方法是空間濾波。在空間濾波系統(tǒng)中，在中間焦平面(即傅里葉平面)上放置一個(gè)針孔，以去除不需要的空間頻率分量。為了模擬這樣的系統(tǒng)，必須考慮來自針孔的衍射和激光束的衍射特性，我們在這個(gè)例子中演示了空間濾波效應(yīng)。
建模任務(wù)
直徑7.5μm的空間濾波器
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、與剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合相關(guān)的工程師
你會(huì)得到什么：
1、掌握剎車盤三維模型的繪制
2、掌握剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合分析相關(guān)的材料參數(shù)設(shè)置
3、理解剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合的分析步的建立
4、學(xué)習(xí)剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合的相互關(guān)系的設(shè)置
5、了解剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合網(wǎng)格的劃分
6、學(xué)習(xí)剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合的載荷施加
7、學(xué)習(xí)結(jié)果后處理的查看與對(duì)比
基于Ansys WB耦合場瞬態(tài)模塊的熱-力耦合分析
1、引言
熱-力耦合分析根據(jù)其耦合的方式一般分為順序耦合和完全耦合；順序耦合是單向的，如已知溫度計(jì)算結(jié)構(gòu)體的變形、應(yīng)力、應(yīng)變等；而完全耦合是雙向的，如剎車盤制動(dòng)過程，盤片與摩擦片的摩擦生熱，熱又導(dǎo)致盤片變形，變形的盤片進(jìn)一步影響盤片和摩擦片的接觸關(guān)系，又進(jìn)一步的影響摩擦生熱，即力→熱→力→......熱力雙向耦合
通俗的講，一切高溫影響的機(jī)械性能下降就可以被稱為熱衰減。對(duì)于制動(dòng)系統(tǒng)而言，熱衰減現(xiàn)象就是在連續(xù)、高強(qiáng)度的制動(dòng)后，制動(dòng)鼓、制動(dòng)盤等部件由于溫度過高，超過了最佳制動(dòng)效果區(qū)域，造成制動(dòng)效果衰退的情況。反映到實(shí)際駕駛體驗(yàn)便是隨著連續(xù)、高強(qiáng)度的制動(dòng)行為，車輛制動(dòng)距離逐漸增加的情況。
本案例目的在于如何在ABAQUS中實(shí)現(xiàn)剎車盤制動(dòng)熱應(yīng)力簡單仿真分析，類似的案例在技術(shù)鄰中有不少，寫這個(gè)帖子的目的在于討論整個(gè)仿真過程中遇到的問題以及如何去解決。本案例的幾個(gè)難點(diǎn)：材料參數(shù)的設(shè)置，約束和加載，接觸的定義。在這里重點(diǎn)討論接觸的定義，以及在接觸設(shè)置中存在的問題。
本案例的討論將持續(xù)完善！對(duì)本案例感興趣的朋友，麻煩點(diǎn)個(gè)贊，并在下方留下你的郵箱，集滿40個(gè)贊
剎車部件在車輛中是個(gè)關(guān)鍵零件，關(guān)系到車輛行駛的安全，剎車在車輛轉(zhuǎn)彎，停車，前行中都發(fā)揮了重要作用。BREMBO公司利用modeFRONTIER優(yōu)化盤式剎車片的幾何結(jié)構(gòu)，提高剎車片的性能。剎車片的幾何模型由CATIA V5創(chuàng)建， ICEM劃分網(wǎng)格Patran進(jìn)行熱變形計(jì)算。此計(jì)算是一個(gè)并行計(jì)算。通過優(yōu)化使得盤式剎車片質(zhì)量最輕，熱變形最小。設(shè)計(jì)變量有9個(gè)之多，目標(biāo)有兩個(gè)，通過modeFRONTIER更改
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(dòng)盤和制動(dòng)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(hào)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
總之，對(duì)于不需要大型剎車力，不用顧慮剎車熱衰減，追求剎車穩(wěn)定線性的家用乘用車來講，碟剎是最好的選擇。對(duì)于大型貨車來說，鼓剎目前還是不可替代的選擇。
摩擦制動(dòng)器工作時(shí)，剎車盤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
剎車盤和摩擦片如圖所示，便于網(wǎng)格劃分
在剎車盤上，由于剎車時(shí)產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦?xí)a(chǎn)生大量熱量，從剎車盤材料特性角度，這會(huì)引起熱膨脹問題。Thermo-elastic不穩(wěn)定的現(xiàn)象會(huì)在剎車盤表面上產(chǎn)生熱點(diǎn)以及熱抖動(dòng)現(xiàn)象。因此需要利用有限元瞬態(tài)仿真來研究這種現(xiàn)象。本文中案例基于samcef仿真模塊進(jìn)行了熱機(jī)耦合建模。在samcef環(huán)境中，建立了三維模型，剎車盤結(jié)構(gòu)中的各部分通過運(yùn)動(dòng)副連接。案例最后利用試驗(yàn)對(duì)仿真進(jìn)行了驗(yàn)證，最終誤差不超過5%
