车辆制动盘TMC分析示例

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计算结果
ADINA
制动系统温度升高动画
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计算结果
ADINA
各个部件接触力分布动画
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计算结果
ADINA
闸片、制动盘一点温度随时间变化曲线
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◇ 各个节点的速度分量，在iv32.in文件中。（或者iv64.in文件中，这是因为 32位、64位版本生成的节点数不同。）
注意：读入模型需要首先读入brake-TMC.in，之后选择读入iv32.in或者 iv64.in。 后续版本将增加次功能，直接由ADINA计算平动速度并施加到模型上。
旋转系统（无转动自由度节点）初始转速的施加
ADINA
◇ 所有零件通过装配面传递接触力、热；所有零件接触传热表面 定义热阻； ◇ 采用TMC耦合计算方法； ◇ 前10步结果每步保存，之后每20个计算步保存1次计算结果； 基本计算条件
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计算模型
1. 读入几何模型； 2. 螺栓body分解；
ADINA
3. 螺栓划分单元；
4. copy其它螺栓body，并同时copy网格； 5. 定义轴与车轮的face link； 6. 定义螺栓与制动盘接触，包括螺栓杆部分；注意事项：摩擦 系数；协调因子；接触面传导系数(热阻) 10； 7. 定义闸片和制动盘接触；注意事项：摩擦系数；协调因子； offset=5e-5；接触面传导系数1； 8. 定义制动盘与车轮接触；注意事项：摩擦系数；协调因子； 接触面传导系数10；
计算模型
◇ 使用隐式动力学算法，并 打开TMC双向耦合计算设置；
ADINA
◇ 使用一致集中矩阵和 Trapezoidal Rule积分算法。 温度方程时间积分算法
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计算模型
ADINA
◇ 螺栓、车轴、摩擦盘、车轮初始为高速旋转状态，需要施加初始转速； ◇ 螺栓、车轴、摩擦盘、车轮上的单元为实体单元，其节点无旋转自由度，其 转动速度需要转换为三个平动速度分量，施加到各个节点上； ◇ 导出节点坐标，用excel工具，根据下面公式计算出各个节点的平动速度； y方向初始速度=-角速度*z坐标 z方向初始速度=角速度*y坐标
◇ 注意：此point 176必须划分节 点，所定义的质量单元、初始速度、 约束方程才能有效。
附加质量点施加初始转速
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计算模型
◇ 使用隐式动力学计算； ◇ 选择bathe二阶精度积分方 法。
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结构方程时间积分算法
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打开large displacement;
NR迭代次数为25次，启动Line Search； 时间积分采用Bathe二阶精度积分算法；
16. 定义旋转部件的初始转速；
建模操作主要步骤
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计算模型
ADINA
◇ 读入的parasolid模型中只包含一个螺 栓； ◇ 为了保证计算精度，要对螺栓几何模 型进行处理，最终划分全六面体网格； ◇ 螺栓采用单一组1进行划分，其算法为 bolt算法，可在单一组中定义螺栓预紧力；
读入的螺栓几何体
螺栓的建模
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计算模型
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几何体分解 初始几何体
定义bolt显示组
全六面体网格
螺栓的建模
几何与网格同 时复制
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计算模型
ADINA
◇ 由于螺栓上体比较多，直接定 义约束比较复杂，故通过定义0位 移施加约束；
建模操作主要步骤
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计算模型
9. 定义单元组并划分网格；
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10. 定义载荷和约束；注意事项：轴心约束；对称面约束；闸 片约束； 11. 定义集中质量1 ton、初始转速31.42 rad/s； 12. 定义TMC分析的设置，注意温度场积分格式选择 Trapezoidal Rule； 13. 定义时间步；0.002s,10000步； 14. 定义结果输出；每隔20步输出结果； 15. 其它非线性求解控制：
螺栓对称条件的施加
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计算模型
ADINA
◇ 整个旋转系统的部件可能很多， 模型只建出部分（例如车轴之建立 一段），其它质量需要用质量单元 施加到旋转中心；
◇ 附加质量为1吨 ；
旋转系统的附加质量
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计算模型
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◇ 施加转速31.42弧度/秒；
ADINA
闸片
车辆制动盘TMC分析示例
制动盘
wenku.baidu.com
ADINA技术部
螺栓
附加质量 车轴 车轮
单位制（SI）：Kg，s，m，N
模型文件：brake-TMC.in disc-bolt.x_t iv32.in或者iv64.in
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计算模型
◇ 车轴、制动盘、预紧螺栓初始转速300r/min； ◇ 采用1/2对称模型； ◇ 制动力零时刻加满； ◇ 转动系统其它质量采用附加质量单元施加到模型上； ◇ 所有零件初始温度为30摄氏度； ◇ 所有零件材料强度参数、热物理性能参数随温度变化；