汽车通风盘式制动器的流固热多物理场耦合建模与分析

作者：张森; 章健^*

来源：机械工程学报, 2019, 55(08): 154-164.

• 通风盘
• 流固热耦合
• 对流换热
• MPCCI
• 台架试验

基于两相耦合的通风盘式制动器热力学研究方法与实际边界条件存在一定偏差。为提升制动器温度场和应力场的计算精度,综合运用紧耦合和松耦合算法,通过MPCCI数据交换平台实现ABAQUS(固体模型)与FLUENT(流体模型)求解器的同步迭代及耦合参数的实时共享,即温度场、应力场和空气流场的完全耦合运算,采用Link3900 NVH台架试验校验温度场计算结果。流体模型动区域采用滑移网格技术处理,湍流模型选择RNG k-ε模型,边界层内的求解选用非平衡壁面函数法,确保第一层网格节点的y+值在30～60。根据通风盘端面和肋片结构设置不同方向的节点路径,得出耦合面温度、应力以及对流换热系数沿不同方向的变化规律。结果表明,对应节点的瞬态温度计算值与试验值表现出良好的匹配性,平均偏差低于4%。该研究方案可有效地保证整体模型的计算精度和效率,为通风盘式制动器的优化设计提供重要的依据。

• 单位
  机电工程学院; 滨州学院