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案例介紹了使用ABAQUS進行剎車盤熱結構耦合的分析。本案例操提供了分析相關的分析文件。 ?

圖1 WB耦合場模塊 2、三維模型搭建與網格劃分利用solidworks對剎車盤進行三維模型的搭建，摩擦片距剎車盤預定距離為1mm，如圖2所示，導入Hypermesh中進行幾何清理（將小孔、窄邊等進行優化）和網格劃分，如圖3所示，值得注意的是WB對.inp格式（Abaqus）的網格兼容性較好，因此Hypermesh導出網格類型為Abaqus的.inp文件。

通風盤則是在剎車盤上打孔，利用行駛帶來的自然風幫助散熱。盤式剎車可以方便地與<a href="https://baike.baidu.com/item/ABS%E7%B3%BB%E7%BB%9F" rel="noopener noreferrer" target="_blank">ABS系統</a>配合，更多地在中高檔轎車上使用。

Shimano Dura-ace/XTR 140mm 剎車盤※中心鎖齒可能與真車零件不匹配。※抱歉，我沒有拆開蜘蛛臂、銷釘、散熱器等零件。使用 Shapr3D 創建。

壓力容積大小與制動踏板的行程直接相關，用Abaqus可以分析整個盤式制動器總成的壓力容積（所需液量）。（7）剎車盤熱固耦合分析剎車過程中，因為剎車盤與剎車片之間的相互作用，會產生大量的熱，有時剎車盤溫度可以上升至700攝氏度，如果設計不合理，在熱應力的作用下，剎車盤上會出現相應的裂紋。利用Abaqus強大的傳熱以及熱固耦合分析可以對剎車盤上的溫度以及熱應力進行準確的預測。

車輛的制動系統由盤式制動器和剎車片組成，它們共同作用以使車輛減速和加速。制動過程中，制動盤表面與制動片之間的摩擦會產生熱量。應防止盤與墊在高溫下摩擦[11]、[12]。一組金屬盤和剎車片組成了汽車制動系統，作為在環境中維持的剛性元件。這里使用的剎車片是由石棉纖維材料制造的，石棉纖維材料會致癌[13]。在制動器操作中，磨損碎片釋放到大氣中并污染環境。

剎車系統熱流耦合問題1) 實際痛點：剎車時剎車片與剎車盤摩擦生熱，熱量無法及時傳遞，易導致局部過熱（超過 300℃），引發制動尖叫、剎車效率下降；2) 課程解決方案：用 “本地耦合（ABAQUS/CFD）技術”，定義摩擦熱源（通過 “Surface Heat Flux” 設置摩擦熱生成率），設置剎車盤與空氣的對流換熱系數，模擬熱量傳遞路徑，定位過熱區域；同時結合 “瞬態 TDA 方法”，

Abaqus以制動盤轉動為例的力熱耦合分析-01-15.pdf

3.2 材料設置此處對材料進行設置，采用air作為流體計算材料，具體設置如下圖所示： 采用鑄鐵作為固體計算材料，具體設置如下圖所示：3.3 模型設置此處選擇模型進行相關計算，需要打開能力方程，具體設置如下圖所示：3.4 UDF設置此處對剎車盤運動的udf進行編寫，lc為旋轉域所需udf，heatersource為剎車盤的熱通量，具體設置如下圖所示：

案例三：剎車系統制動尖叫問題仿真（固體振動 + 聲流體耦合）1) 問題特點：剎車盤與剎車片接觸振動（固體非線性振動），同時振動通過空氣（流體）傳播產生噪聲，屬于結構振動與聲流體的強非線性耦合；2) 理論解析：講解復模態 CEA（復特征值分析）與瞬態 TDA（瞬態動力學分析）的結合方法，如何識別制動尖叫的共振頻率（非線性振動特性），以及聲固耦合的聲學邊界條件理論；3) 實操演示：從剎車系統的裝配體建模