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ANSYS Workbench制动盘摩擦生热瞬态耦合仿真分析

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发表时间:2026-06-10 11:42来源:正脉科工
概述
今天我们分享一下采用Ansys Workbench软件进行制动盘摩擦生热瞬态耦合仿真分析的基本过程。
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案例介绍
案例模型如下,包含制动盘与夹持件。在制动的过程中,夹持件相对运动,实现对制动盘的挤压,增大摩擦力,引起制动盘速度降低。本例重点关注热固耦合分析过程,模拟在夹持过程中制动盘转动一圈的温度场与应力场变化过程。
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分析模块
瞬态热固耦合分析,采用Coupled Field Transient模块进行模拟,流程搭建如下图所示。
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网格划分
模型通过SpaceClaim进行建模,材料保持默认结构钢,网格基准尺寸保持默认,采用线性单元进行网格划分,得到网格如下图所示。
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连接设置
接触设置
上下加持片与制动片之间定义摩擦接触,摩擦系数取0.15,接触法则采用Augmented Lagrange,如下图。
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转动副设置
在制动片内表面定义Joint- Revolute实现自由转动,如下图。
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求解设置
分析设置
本例采用1个载荷步进行计算,设置求解时间为2s,初始时间步为0.01s,最小时间步为1e-3s,最大时间步为0.1s,其他设置保持默认,如下图。
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区域设置
在Physics Region中选择所有体,设置Structural为yes,Thermal为yes,如下图。
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边界条件
定义上下夹持件三个侧面无摩擦支撑(Frictionless Support),如下图。
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载荷条件
定义上下夹持件表面20MPa压力,如下图。
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Joint运动
通过Joint-Load定义制动片转动,如下图。
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计算与结果后处理
按照以上设置完成后,开始计算。
计算完成后提取温度结果,如下图,可以看出,随着制动盘的转动,温度逐渐升高与扩散没在加持片摩擦区域温度最高。
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计算完成后提取应力结果,如下图,可以看出,随着制动盘的转动,应力最大值基本保持不变,位于夹持区域。
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至此,采用Ansys Workbench进行制动盘摩擦生热瞬态耦合仿真分析介绍完成。
以上是本次分享的全部内容,如果觉得对你有一定的帮助,笔者不胜荣幸,烦请帮忙点赞、转发。由于笔者能力有限,文中难免纰漏,敬请指正。


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