[發(fā)明專利]多循環(huán)制動(dòng)工況車輛盤式制動(dòng)器溫度變化高精度仿真方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011342430.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN112464373B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張揚(yáng);劉學(xué)龍;徐辰;李景;秦青;王利利;袁海東;王海洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中汽研（天津）汽車工程研究院有限公司;中國(guó)汽車技術(shù)研究中心有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/15
• 分類號(hào): G06F30/15;G06F30/17;G06F30/28;G06F119/08;G06F113/08
• 代理公司: 天津企興智財(cái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12226
• 代理人: 李彥彥

1.多循環(huán)制動(dòng)工況車輛盤式制動(dòng)器溫度變化高精度仿真方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：構(gòu)建多循環(huán)重復(fù)制動(dòng)測(cè)試過程中待測(cè)車輛車速與制動(dòng)盤轉(zhuǎn)速在各單次循環(huán)中的變化模型，將各單次循環(huán)分解成減速、停止、加速、恒速四個(gè)連續(xù)時(shí)段；

S2：構(gòu)建進(jìn)行瞬態(tài)熱傳導(dǎo)及熱輻射計(jì)算的固體計(jì)算域；

S3：在固體計(jì)算域中根據(jù)各單次循環(huán)中計(jì)算制動(dòng)熱通量的數(shù)學(xué)模型，為制動(dòng)蹄片摩擦面設(shè)置熱通量邊界條件；

S4：通過P-in-P算法在固體計(jì)算域中對(duì)制動(dòng)盤摩擦面與制動(dòng)蹄片摩擦面的實(shí)際接觸部位進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，并根據(jù)各單次循環(huán)中制動(dòng)熱通量計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，為制動(dòng)盤摩擦面設(shè)置熱通量邊界條件；

S5：構(gòu)建進(jìn)行穩(wěn)態(tài)流體力學(xué)計(jì)算的流體計(jì)算域；

S6：確定流體計(jì)算域、固體計(jì)算域數(shù)據(jù)映射策略，進(jìn)行流固雙計(jì)算域耦合計(jì)算；

S7：流固雙計(jì)算域耦合計(jì)算持續(xù)進(jìn)行，當(dāng)固體計(jì)算域計(jì)算至預(yù)設(shè)的測(cè)試結(jié)束時(shí)間點(diǎn)時(shí)流固雙計(jì)算域耦合計(jì)算停止。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多循環(huán)制動(dòng)工況車輛盤式制動(dòng)器溫度變化高精度仿真方法，其特征在于：將步驟S1中利用的減速與加速時(shí)段中測(cè)試車輛的減速度與加速度維持恒定，制動(dòng)盤角速度ω⁽ⁱ⁾在單次循環(huán)各時(shí)段的變化如下：

其中，t為測(cè)試時(shí)間，為第i次循環(huán)初始角速度；為第i次循環(huán)減速段起始時(shí)間點(diǎn)；為第i次循環(huán)停止段起始時(shí)間點(diǎn)；為第i次循環(huán)加速段起始時(shí)間點(diǎn)；為第i次循環(huán)恒速段起始時(shí)間點(diǎn)；為第i次循環(huán)減速段的角減速度；為第i次循環(huán)加速段的角加速度，并滿足

測(cè)試車輛在該循環(huán)中車速v⁽ⁱ⁾隨測(cè)試時(shí)間的變化計(jì)算方法如下：

v⁽ⁱ⁾(t)＝Rω⁽ⁱ⁾(t)，

其中，R為車輪半徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多循環(huán)制動(dòng)工況車輛盤式制動(dòng)器溫度變化高精度仿真方法，其特征在于：步驟S2中利用的固體計(jì)算域包含有待測(cè)車輛制動(dòng)系統(tǒng)中涉及摩擦熱量產(chǎn)生及傳遞的制動(dòng)盤、制動(dòng)蹄片、制動(dòng)鉗、防塵擋板、輪轂、轉(zhuǎn)向節(jié)部件的幾何模型；其中發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的部件利用ω⁽ⁱ⁾(t)為其設(shè)定剛體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)條件。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多循環(huán)制動(dòng)工況車輛盤式制動(dòng)器溫度變化高精度仿真方法，其特征在于：步驟S3中利用的制動(dòng)盤摩擦面與制動(dòng)蹄片摩擦面在各單次循環(huán)減速時(shí)段的熱通量計(jì)算方法如下：

其中，R為車輪半徑，為第i次循環(huán)初始角速度，為第i次循環(huán)減速段的角減速度，t為測(cè)試時(shí)間；為前軸單側(cè)制動(dòng)盤第i次循環(huán)中制動(dòng)熱通量；為前軸單側(cè)制動(dòng)蹄片第i次循環(huán)中制動(dòng)熱通量；為后軸單側(cè)制動(dòng)盤第i次循環(huán)中制動(dòng)熱通量；為后軸單側(cè)制動(dòng)蹄片第i次循環(huán)中制動(dòng)熱通量；η_f為前軸載荷分配系數(shù)；η_r為后軸載荷分配系數(shù)；H_d為制動(dòng)盤熱流分配系數(shù)；H_p為制動(dòng)蹄片熱流分配系數(shù)；m_e為等價(jià)車輛質(zhì)量；A_dp為制動(dòng)蹄片與制動(dòng)盤接觸面面積。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多循環(huán)制動(dòng)工況車輛盤式制動(dòng)器溫度變化高精度仿真方法，其特征在于：步驟S3中根據(jù)制動(dòng)蹄片所在位置從或中選擇其一作為該蹄片摩擦面熱通量邊界條件，其中，為前軸單側(cè)制動(dòng)蹄片第i次循環(huán)中制動(dòng)熱通量；為后軸單側(cè)制動(dòng)蹄片第i次循環(huán)中制動(dòng)熱通量。