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基于Ansys WB耦合場瞬態模塊的熱-力耦合分析1、引言熱-力耦合分析根據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，如已知溫度計算結構體的變形、應力、應變等；而完全耦合是雙向的，如剎車盤制動過程，盤片與摩擦片的摩擦生熱，熱又導致盤片變形，變形的盤片進一步影響盤片和摩擦片的接觸關系，又進一步的影響摩擦生熱，即力→熱→力→......熱力雙向耦合

本案例適合哪些人學習：1、學習型仿真工程師2、理工科院校學生3、對有限元分析感興趣的工程師你會得到什么：1、學習摩擦盤的三維模型處理2、學習摩擦盤熱結構耦合接觸相關的接觸設置3、學習熱結構耦合動力學分析步的建立4、學習摩擦盤熱結構耦合接觸分析的載荷施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.

Abaqus以制動盤轉動為例的力熱耦合分析-01-15.pdf

本案例適合哪些人學習：1、學習型仿真工程師2、理工科院校學生3、與剎車盤熱結構耦合相關的工程師你會得到什么：1、掌握剎車盤三維模型的繪制2、掌握剎車盤熱結構耦合分析相關的材料參數設置3、理解剎車盤熱結構耦合的分析步的建立4、學習剎車盤熱結構耦合的相互關系的設置5、了解剎車盤熱結構耦合網格的劃分6、學習剎車盤熱結構耦合的載荷施加7、學習結果后處理的查看與對比

熱 - 結構耦合o 單向耦合：熱→結構（溫度→應力），適合熱變形主導、結構變形對溫度影響小的場景（如管道熱膨脹）。o 雙向耦合：熱?結構（變形改變接觸熱阻 / 對流面積），適合大變形、接觸界面熱阻敏感的問題（如剎車盤熱 - 應力耦合）。三、模塊選擇建議1. 優先選穩態熱分析做快速方案篩選，再用瞬態熱分析驗證動態響應，最后用Fluent優化流體對流細節。2.

本案例建立了一盤式制動器和墊片模型，基于COMSOL軟件的熱場分析模塊，模擬仿真得到制動器剎車制動過程時的熱量產生過程以及制動器的溫度場分布，仿真結果如圖所示： 感興趣的朋友，歡迎交流模型！

(a) 小圓柱溫度分布 (b) 圓臺筒溫度分布 圖 8 穩態熱模塊熱輻射案例分析溫度分布

本案例適合哪些人學習：1、學習型仿真工程師2、理工科院校學生你會得到什么：1、學習芯片的三維模型處理2、學習芯片瞬態熱分析步的建立3、學習芯片瞬態熱分析的載荷施加4、學習芯片瞬態熱的施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.案例介紹了ANSYS workbench 芯片瞬態熱分析。

本主題聚焦 Icepak 新功能帶來的建模效率提升與模型復用能力，介紹如何快速輸出可用于三維精細分析的高保真模型，以及可直接嵌入系統級運行的降階代理模型，實現從局部熱點分析到整機熱行為預測的貫通。

本案例對高鐵緊急制動時的制動盤溫度場和速度場進行了仿真計算。由于涉及到傳熱、動網格之類的仿真計算，整個計算流程與計算模型十分復雜繁瑣。上一節已經展開了制動過程的教學，因此本節展開熱仿真的耦合教學。1 workbench 設置與 Fluent 動網格+高鐵制動盤制動過程仿真(一) 相比，增加了一個模塊，是用來劃分固體域網格。

本案例對高鐵緊急制動時的制動盤溫度場和速度場進行了仿真計算。由于涉及到傳熱、滑移網格之類的仿真計算，整個計算流程與計算模型十分復雜繁瑣。上一節已經展開了動網格制動盤散熱過程的教學，因此本節展開滑移網格的耦合教學。1 workbench 設置本案例分為三個模塊，其中分別是滑移網格運動區域，固體結構和外部靜止域。