| Autor |
Autodesk Simulation Multiphysics 2013 |
kamien
Użytkownik
Postów: 3
Data rejestracji: 18.04.13 |
| Dodane dnia 05/28/2013 20:07 |
|
|
|
W swojej pracy inżynierskiej chciałbym wykonać obliczenia termiczne tarczy hamulcowej a następnie połączyć je ze statyczną analizą wytrzymałościową. Posiadam Autodesk Simulation Multiphysics 2013 w wersji studenckiej. I mój problem jest następujący: chciałbym porównać dwie tarcze hamulcowe (o jednakowych wymiarach) wentylowaną i nie wentylowaną, a następnie wykazać, że wentylowana będzie miała mniejsze temperatury niestety tak się nie dzieje. Maksymalna temperatura dla tarczy pełnej wynosi 287C, natomiast dla wentylowanej 329C. Zakładam, że trzeba wprowadzić do programu informację, że przez te powierzchnie między żebrami tarczy wentylowanej będzie przepływało powietrze (próbowałem zaznaczyć nawet konwekcję na tych powierzchniach i podaniu współczynnika konwekcji 300J/(m2*K) niestety i to nie pomogło, bo temperatura spadła o 3 stopnie). Prosiłbym o pomoc w rozwiązaniu tego problemu, w miarę możliwości oczywiście, ponieważ nie wiem co mam zaznaczyć aby wyniki były prawidłowe. Mogę wysłać pliki z obliczeń jeżeli ktoś będzie chciał pomóc. |
|
|
| Autor |
RE: Autodesk Simulation Multiphysics 2013 |
piotr
Super Administrator
Postów: 1432
Data rejestracji: 17.05.07 |
| Dodane dnia 05/28/2013 21:52 |
|
|
|
Trochę mało informacji. Może rysunki? |
|
|
| Autor |
RE: Autodesk Simulation Multiphysics 2013 |
kamien
Użytkownik
Postów: 3
Data rejestracji: 18.04.13 |
| Dodane dnia 05/29/2013 14:36 |
|
|
Na zdjęciach przedstawione są maksymalne temperatury jakie osiągają tarcze hamulcowe. Tarcze są tej samej grubości ta sama energia została przyłożona. Dodatkowo w tarczy wentylowanej konwekcja została dodana na powierzchniach żeberek.
Edytowane przez kamien dnia 05/29/2013 14:38 |
|
|
| Autor |
RE: Autodesk Simulation Multiphysics 2013 |
piotr
Super Administrator
Postów: 1432
Data rejestracji: 17.05.07 |
| Dodane dnia 05/29/2013 18:19 |
|
|
Jak rozumiem stało się to w w analizie nieustalonej w 4-tej sekundzie?
To może jednak wyniki są poprawne ponieważ efekt chłodzenia jeszcze nie wystąpił a masz istotną różnicę pojemności cieplnej obu modeli?
A jeszcze można prosić słowo o warunkach początko-brzegowych... |
|
|
| Autor |
RE: Autodesk Simulation Multiphysics 2013 |
mnichv
Użytkownik
Postów: 90
Data rejestracji: 20.03.08 |
| Dodane dnia 05/29/2013 21:59 |
|
|
|
Robiłem podobne analizy w MARC'u i okazało się że kluczowa jest wielkość elementu która wyznacza się z zależności dL=sqrt(6*Lambda/(ro*cw)*dt). przyjmując dane materiałowe stali i okładziny hamulcowej przy zakładanym rozsądnym kroku obliczeń dt wymagana wielkość elementu jest bardzo mała. Powoduje to ze modelowanie tego zjawiska z zastosowaniem analizy kontaktowej jest nie do wykonania. W moim przypadku pomogło zastosowanie ruchomego źródła ciepła przemieszczającego się po tarczy, wyeliminowałem w ten sposób kontakty i otrzymałem satysfakcjonujące wyniki w rozsądnym czasie. Zadanie nie jest proste zycze powodzenia i duuuuuuzo cierpliwości. |
|
|
| Autor |
RE: Autodesk Simulation Multiphysics 2013 |
kamien
Użytkownik
Postów: 3
Data rejestracji: 18.04.13 |
| Dodane dnia 05/29/2013 22:04 |
|
|
Nie jestem zaawansowany w tego typu analizach, więc może powiedz co rozumiesz pod pojęciem analizy nie ustalonej (znam tylko stan nieustalony jeżeli o to chodzi to tak)?? Jest to fragment tarczy hamulcowej (dokładnie 1/8) jest to równe powierzchni kontaktu klocka z tarczą. W obydwu przypadkach cała tarcza ma grubość 10 mm średnice zewnętrzną 200mm a wewnętrzną 100 mm. wycinek to 90 deg. Jest to symulacja hamowania pojazdu z 70km/h do 0km/h w ciągu 4,7 sekundy.
Warunki brzegowe były następujące dla obydwu przypadków takie same:
Heat Sources: 2106000J/(m^2*s) działająca przez 4,7s i w pierwszej sekundzie max wartość a w 4,7 sekundzie wartość 0.
Współczynnik konwekcji: 250 J/(s*`C*m^2) (jest ostro przesadzony a i to nie pomogło)
Temperatura otoczenia: 20 deg
Temperatura elementu początkowa 20 deg
Powierzchnie konwekcji dal pełnej tylko na łuku zewnętrznym i wewnętrznym
Dla wentylowanej na powierzchniach tych żeber jeszcze.
Test robiłem nawet dla minuty po zaprzestaniu dostarczania energii ale przy działaniu konwekcji i tak tarcza pełna była chłodniejsza. Jeżeli wyniki są prawidłowe to jaki sens był by stosowania wentylowanych tarcz hamulcowych w pojazdach? Jedynie mniejsza masa i momenty bezwładności osi, a chyba nie jest to prawdą? bo ta wentylowana powierzchnia ma działać jak radiator. Jeżeli jestem w błędzie to proszę mnie poprawić. |
|
|
| Autor |
RE: Autodesk Simulation Multiphysics 2013 |
piotr
Super Administrator
Postów: 1432
Data rejestracji: 17.05.07 |
| Dodane dnia 05/31/2013 14:11 |
|
|
Hmm. Popraw mnie jeżeli się mylę:
Ilość dostarczonego ciepła (zaokrąglając czas do 5 a średnia ilość wydajności źródła do 1e6):
1e6x5 = 5e6 J/m^2
w tym czasie oddadzą płyty w skutek konwekcji (przyjmując 260 stopni różnicy temperatur):
260 x 250 x 5 = 3.25e5 J/m^2
czyli lekko licząc 20 razy mniej.
Do tego różnica między jedną tarczą i drugą sprowadza się do minimalnie większej powierzchni chłodzącej?(tu nie do końca rozumiem ile wynosi ta różnica i dlaczego Powierzchnie konwekcji dla pełnej tylko na łuku zewnętrznym i wewnętrznym
Dla wentylowanej na powierzchniach tych żeber jeszcze.
Sądząc po rysunkach różnica powinna być niewielka No może jeszcze współczynnik konwekcji dla tarczy żebrowanej powinien być większy niż dla płaskiej...
...Istotną rolę w wymianie ciepła przez konwekcję odgrywa przewodzenie ciepła w warstewce płynu bezpośrednio kontaktującego się z powierzchnią ciała stałego, w tzw. warstwie przyściennej. Ponieważ płyny charakteryzują się małą przewodnością cieplną, grubość tej warstwy decyduje o intensywności wymiany ciepła. Gdy warstwa przyścienna jest gruba, a tak jest w przypadku przepływu uwarstwionego (laminamego), stanowi ona znaczny opór cieplny. Przeciwnie, w wypadku przepływu burzliwego (turbulentnego), gdy warstwa przyścienna jest cienka, gęstość strumienia ciepła wymienianego pomiędzy płynem, a powierzchnią ciał a stałego może być duża ...
Pytanie do obecnych wyników:
Czy różnica mas jest na tyle mała, żeby nie miało to znaczenia?
W jaki sposób uwzględniasz w 1/8 tarczy fakt niesymetrycznych obciążeń?
No i moim zdaniem, może się tu mylę, ale tarcze żebruje/wentyluje się nie dla pojedynczego procesu hamowania tylko dla dużych systematycznych obciążeń- żeby zapobiegać fadingowi.
|
|
|
Użytkownicy Online
ew thread" po prawej stronie.
