本次将整个先容团队开荒的热衰弱工况下的制动冷却仿真新技巧。该技巧利用Starccm+的co-simulation性能，通过合理设立筑设流体与固体两个推算域以及推算域间流场与温

本次将整个先容团队开荒的热衰弱工况下的制动冷却仿真新技巧。该技巧利用Starccm+的co-simulation性能，通过合理设立筑设流体与固体两个推算域以及推算域间流场与温度场的数据照射战略，耦合各推算域中质料、动量以及能量转达的相干推算。个中，流体推算域的构造如图1所示，推算域中包括有待测车辆的半车CFD模子。该模子席卷通盘影响该车辆氛围动力学功能的部门并最大水平的保存了制动器各部件及轮胎，轮辋处几何细节。同时，为酌量车轮与刹车盘相近气流的挽回效应，将刹车盘的透风道与轮辋辐条寡少划分子区域并利用众重参考坐标（MRF）法设备区域转速。

与流体推算域区别，固体推算域仅包括刹车盘、刹车片、制动钳、防尘挡板、轮毂、转向节等候测车辆制动编制中涉及摩擦热量出现及转达的苛重零部件，如图2所示。个中，各部件之间按实质装置形态设备接触，并为刹车盘、轮毂等产生实质挽回的部件设备刚体转速。

接着，修建热衰弱工况各轮回中车辆的行驶速率及刹车盘等挽回部件转速的变动模子。如图3所示，将各轮回解析成“减速-遏止-加快-恒速”四个接续时段且假定减速与加快时段中测试车辆的减速率与加快率保卫恒定，用式（1）描摹各轮回中刹车盘角速率w（i）随测试韶华的变动：

按照式（4）推算刹车盘与刹车片外面热通量，为固体域中刹车片与刹车盘摩擦面需设备热通量鸿沟要求，

末了，采用数据照射法举办流固双推算域耦合推算。如图4所示，该手法通过合意的流、固推算域数据照射战略告竣稳态流体推算与瞬态固体推算的耦合。以流体推算域的稳态推算举动肇端推算，当推算结果抵达收敛要求后，将制动零部件外面临流换热系数（HTC）及相近流体温度的结果照射到固体推算域中举动其正在某时候的初始鸿沟要求。随后，倡议固体推算域的瞬态推算，并正在过程肯定推算韶华后，将制动零部件外面温度结果数据照射回流体推算域中，由流体推算域举办下一次稳态推算。该历程陆续举办直至固体推算域推算至测试终了韶华点为止。耦合仿真历程中轨则，

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为验证仿真结果简直凿性，团队举办了实质道道测试，测试车辆及该车制动编制各零部件的几何特性均与仿真推算域中的描摹相类似。图5映现了测试历程中的车辆行驶速率变动弧线所示的枢纽韶华节点，可用于确定各轮回内减速与加快时段的速率变动率。

正在举办无缺测试历程的仿真之前，团队先对模子中的可调剂参数nd（i）与na（i）举办了参数敏锐性说明。这两个参数分歧描摹了仿真历程中各减速段与加快段的场数据互换频率，因为此次试验中各热衰弱轮回历程极度亲切，故敏锐性说明可只针对第一轮回睁开。举办敏锐性说明的主意正在于找到这两个参数的最优设定。很显然，nd（i）与na（i）的值越小，仿真结果简直凿性越高，但推算用时也会明显填充。酌量到仿真精度与推算资源泯灭的平均，并贯串说明结果，两个参数的最优值为nd（i）=2与na（i）=40。可能看出，nd（i）与na（i）nd（i）的最优值具有较大分歧，这是因为制动热量只正在各减速段出现，且各加快段用时普通大幅善于各减速段，故仿真历程中各加快段的场间数据互换频率可大幅低于各减速段。从图6可能看出，即使仿真历程中并无任何合于摩擦应力的本色推算，仿真结果如故能还原出的确制动历程中刹车盘摩擦面上热量的天生及转达体例以及摩擦面上温度的非匀称漫衍特色，正在统筹推算效劳的同时确保仿真结果简直凿度，这是守旧仿真手法所不具备的利益。

随后，咱们将仿真结果与试验结果举办比对。图7映现出了热电偶埋入职位上仿真结果与试验数据的对照。可能看到，该职位上温度随韶华变动的仿真结果正在概略趋向上与试验监测结果相吻合，但正在各轮回制动冷却阶段的早期（即te（i）d（i+1）），该处仿真温度的低落速度显然高于衡量结果。形成此差错的来历要紧是热电偶的反应延迟（即热惰）效应，而跟着制动冷却历程的举办，该效应的影响也慢慢低落，当长达几十秒的冷却历程终了时（即t=td（i+1）），该效应对温度监测的影响可根基怠忽，此时候仿真与试验结果的差错均小于10ºC。由此可睹该仿真手法对待热衰弱工况下刹车盘的制动冷却才气（即温度变动）具有极强的预测才气。

至此，基于热衰弱工况的制动冷却仿真新技巧的提出及验证历程已根基先容完毕，更为周密的实质可参考团队揭橥的SAE作品[1]。比拟于守旧仿真手法，该手法正在推算效劳的擢升上功效显然。他日，团队将鸠合正在奈何利用该手法对整个车型刹车盘的制动冷却功能举办优化，并磋议各优化计划对待该车其他氛围动力学特色（如风阻，风噪等）的影响。正在从此的推送中，咱们将对磋议开展及成绩举办更为精确的先容，敬请希望。

[1]Zhang, Y., Liu, X., and Wang, H., “On a Novel Simulation Approach for Estimating the Cooling Performance of Automotive Brakes under the Scenario of Fading Stop Cycles,” SAE Technical Paper 2021-01-5018, 2021, doi:10.4271/2021-01-5018.