基于ANSYS的FSAE赛车制动盘瞬态热分析_何海浪.pdf

节选段落一：
基于ＡＮＳＹＳ的ＦＳＡＥ赛车制动盘瞬态热分析
何海浪，郭潇然，田顺
（长安大学 汽车学院，陕西 西安　７１００６１）
摘要：赛车制动具有车速高、强度大等特点，随着制动时间的推移，制动盘上积累的热能会越
来越多，其所承受的热负荷也越来越大，过高温度会降低刹车盘的扭矩传递能力，造成刹车失灵等
严重问题。文中针对上海国际赛场的实际赛道条件，应用 ＡＮＳＹＳ软件的瞬态热分析模块，对赛
车的紧急制动与耐久赛项目中的连续制动工况进行仿真分析，根据制动盘的制动原理和传热原
理，确定了瞬态热分析过程中的载荷、边界条件及加载过程和模拟工况，为赛车制动盘的选型及提
高制动系统的可靠性提供理论依据。


节选段落二：
２　约束及边界条件
（１）热流密度。制动盘温度场分析中的热载荷
为热流密度，加载于制动盘面与制动块摩擦的表面
上，其意义为单位时间、单位面积上产生的热量。


节选段落三：
对流换热是一个受许多因
素影响且其强度变化幅度很大的复杂过程，对流换
热系数与导热系数不同，它取决于流体流动状态、流
体物理性质、壁面温度及壁面的几何形状，而与材料
无关。由平面散热问题的传热学理论可知：
α＝０．６６４（
ｕ∞Ｌ
υ
）
１／２
Ｐｒ１／３
λａ
Ｌ
（２）
式中：ｕ∞为 空 气 流 动 速 度（ｍ／ｓ）；Ｌ 为 壁 面 长 度
（ｍ）；υ为空气的运动粘度（ｍ２／ｓ）；Ｐｒ 为普朗特数；
λａ 为空气导热系数［Ｗ／（ｍ·Ｋ）］。
忽略制动盘周围空气温度变化的影响。为简化
计算，取赛车速度近似于空气流速ｕ∞。
（３）辐射率。