摩擦制动器工作时,刹车盘在摩擦力作用下停止运动,然而靠摩擦产生的热量使摩擦片温度升高,影响其使用性能,本文基于ANSYS Workbench软件对该实例进行模拟。
注:本实例仅仅为仿真方法,由于参数未知顾各种参数均为假设
分析模块采用瞬态动力学求解模块,建立模型,划分网格,设置边界条件,求解,查看结果。
- 仿真模型 刹车盘和摩擦片如图所示,便于网格划分,刹车盘分为两部分,另外采用对称方式,取一半模型
- 网格划分 网格如图所示
- 对称设置 选择刹车盘的盘面设置为对称,如图
- 将模型的单元更改为226耦合场单元 et,matid,226,11 !设置关键字为11,表示自由度包含温度temp
- 接触设置 将摩擦片和摩擦盘之间的接触设置为frictional 摩擦系数调整为0.2 摩擦关键字设置为keyop,cid,1,1,考虑温度 方程设置为增强拉格朗日方程,stiffness update设置为each iteration
- 旋转设置 设置圆孔中心为铰链旋转,如图
- 边界条件 添加铰链驱动为旋转角度驱动,旋转3圈,共1080度 添加摩擦片的位移约束,将摩擦片四边设置为XY方向0位移,Z向可动 添加摩擦片上表面受力4000.N
- 设置步长 设置为三步,步长设置为100,10,1000,时间共4秒时间
- 添加求解设置 /solu alls tref,0 !参考温度为0度 trnopt,full timint,off,struc !不考虑结果的惯性效果
10.提取结果
1)变形 由于为旋转运动,因此最大位移为正弦变化,如图所示
2)应力 选择中,摩擦盘受到压力作用,应力增大,提取结果
3)温度
由于参考温度为0度,故提取的温度就是温升,第1秒,第2秒,第3秒和第4秒结束时的温度如图
该实例对汽车摩擦片的摩擦效果进行了仿真方法的研究,可以较好的模拟该类摩擦生热热的仿真,如果考虑初始旋转速度和摩擦系数等其他参数合适的加载,可以较好的得到摩擦片的停止转动时间,为汽车摩擦片的设置提供很好的指导意义。
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