[發(fā)明專(zhuān)利]車(chē)用部件熱-固-流耦合瞬態(tài)仿真分析方法及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210734799.1
• 申請(qǐng)日: 2022-06-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115146501A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓瑩亮;毛顯紅;禹慧麗;曾小利;曾慶強(qiáng);陳小東
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶長(zhǎng)安汽車(chē)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/23
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/23;G06F30/15;G06F119/14;G06F119/08
• 代理公司: 重慶華科專(zhuān)利事務(wù)所 50123
• 代理人: 李勇;譚小琴

1.一種車(chē)用部件熱-固-流耦合瞬態(tài)仿真分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一，基于車(chē)用部件的幾何數(shù)據(jù)和使用工況建立有限元模型，賦予有限元模型材料屬性和熱-固耦合的仿真參數(shù)得到熱-固耦合瞬態(tài)仿真分析模型，然后進(jìn)行車(chē)用部件的瞬態(tài)溫度場(chǎng)仿真計(jì)算，得到車(chē)用部件溫度場(chǎng)；

步驟二，基于車(chē)用部件的流體工況建立CFD瞬態(tài)仿真分析模型，將步驟一得到的車(chē)用部件溫度場(chǎng)施加到所述CFD瞬態(tài)仿真分析模型中，進(jìn)行熱-流仿真分析，得到CFD瞬態(tài)仿真分析模型中每個(gè)節(jié)點(diǎn)上車(chē)用部件與流體的對(duì)流換熱系數(shù)；

步驟三，將得到的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的對(duì)流換熱系數(shù)對(duì)應(yīng)施加到步驟一的熱-固耦合瞬態(tài)仿真分析模型中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)上，得到熱-固-流耦合瞬態(tài)仿真分析模型，然后進(jìn)行仿真計(jì)算，得到車(chē)用部件應(yīng)力和溫度的分布結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)用部件熱-固-流耦合瞬態(tài)仿真分析方法，其特征在于，所述熱-固耦合的仿真參數(shù)的獲得具體為：基于ANSYS/LS-DYNA非線性分析軟件，建立滑塊與平板摩擦產(chǎn)熱及熱傳導(dǎo)有限元仿真模型和理論模型，所述理論模型具體為：平板固定不動(dòng)，滑塊設(shè)置平板上且受到一個(gè)正壓力同時(shí)在平板表面滑動(dòng)，滑塊與平板之間摩擦產(chǎn)熱且進(jìn)行熱傳導(dǎo)；

將滑塊或平板的穩(wěn)態(tài)溫度仿真結(jié)果與滑塊或平板的穩(wěn)態(tài)溫度理論結(jié)果對(duì)標(biāo)，通過(guò)不斷修正有限元模型參數(shù)，得到滿足精度要求的修正后有限元模型參數(shù)，即得到熱-固耦合的仿真參數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車(chē)用部件熱-固-流耦合瞬態(tài)仿真分析方法，其特征在于：所述有限元模型參數(shù)包括車(chē)用部件的熱接觸參數(shù)、熱-固耦合控制字、熱求解器設(shè)置參數(shù)和計(jì)算時(shí)間步。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車(chē)用部件熱-固-流耦合瞬態(tài)仿真分析方法，其特征在于：所述材料屬性包括密度、泊松比、彈性模量、比熱容、線膨脹系數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車(chē)用部件熱-固-流耦合瞬態(tài)仿真分析方法，其特征在于，所述步驟三中對(duì)流換熱系數(shù)施加具體為：將得到的CFD瞬態(tài)仿真分析模型中每個(gè)節(jié)點(diǎn)上車(chē)用部件與流體的對(duì)流換熱系數(shù)導(dǎo)出為文檔，所述文檔中包括每個(gè)節(jié)點(diǎn)的(x，y，z)三坐標(biāo)值以及節(jié)點(diǎn)的對(duì)流換熱系數(shù)；按照預(yù)設(shè)程序?qū)?dǎo)出文檔中的節(jié)點(diǎn)與熱-固耦合瞬態(tài)仿真分析模型的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行匹配，若文檔中的節(jié)點(diǎn)與熱-固耦合瞬態(tài)仿真分析模型的節(jié)點(diǎn)距離小于0.2mm，預(yù)設(shè)程序判定匹配成功，將文檔中該節(jié)點(diǎn)的對(duì)流換熱系數(shù)施加到熱-固耦合瞬態(tài)仿真分析模型的對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車(chē)用部件熱-固-流耦合瞬態(tài)仿真分析方法，其特征在于：所述車(chē)用部件為變速器齒輪、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、排氣系統(tǒng)或電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

7.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于：其存儲(chǔ)有一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀程序，所述計(jì)算機(jī)可讀程序被一個(gè)或多個(gè)控制器調(diào)用執(zhí)行時(shí)，能實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1～6任一所述的車(chē)用部件熱-固-流耦合瞬態(tài)仿真分析方法的步驟。