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基于HyperWorks的某通风盘式制动器热-结构分析

作者:Simwe    来源:Altair    发布时间:2014-02-17    收藏】 【打印】  复制连接  【 】 我来说两句:(0逛逛论坛

轮辋材料为铝合金,关节头材料为钢,制动盘材料为铸铁,部分材料的热物性参数如表2所示。

3.2边界条件

传热分析边界条件如图2所示,热流从制动盘面的摩擦接触面部分(内、外两个面)进入制动盘。在制动盘的相关表面,存在热对流、热辐射等散热边界条件。假设制动盘面为理想平面,周期对称截面处为绝热边界。所有零件的初始温度为常数,20℃。

热应力分析边界条件如图3所示,定义柱形局部坐标系,约束轮辋、关节头内径节点的1、3自由度,约束制动盘对称截面所有节点的2自由度,将热传导步骤产生的温度场作为温度载荷输入。

3.3工况设置及参数确定

工况设置为:初速为120km/h条件下,制动至停车,然后加速至100km/h并保持该速度进行制动器的冷却散热。制动盘先经过制动过程温度升高,后在较高车速下散热降温。根据推导计算,制动过程时间长度为4.1s,散热冷却过程时长定义为60s。

3.4计算结果

后处理工作在HyperView、HyperGraph中完成,如图4~7所示。在该制动工况下,制动结束时刻的最高温度约为242.8℃,经过散热冷却过程后,最高温度降为123.5℃。如图5所示,由于制动时间短,受热流在制动盘内部扩散速度的影响,制动结束时,制动盘内部温度低于制动盘表面温度。如图6所示,经过散热过程的热传导,制动盘表面和内部的温度基本趋于一致。

 
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