日本无码免费高清在线|成人日本在线观看高清|A级片免费视频操逼欧美|全裸美女搞黄色大片网站|免费成人a片视频|久久无码福利成人激情久久|国产视频一二国产在线v|av女主播在线观看|五月激情影音先锋|亚洲一区天堂av

  • 手機(jī)站
  • 小程序

    汽車測試網(wǎng)

  • 公眾號

    • 汽車測試網(wǎng)

    • 在線課堂

    • 電車測試

基于熱衰退工況的制動冷卻仿真技術(shù)3—P-in-P 算法的植入

2021-09-30 18:24:39·  來源：中汽中心空氣動力學(xué)實驗室  
　
在先前發(fā)表的文章《基于熱衰退工況的制動冷卻仿真技術(shù)2》中，詳細(xì)介紹了一種熱衰退工況下的制動冷卻仿真新技術(shù)。該技術(shù)運用Starccm+的co-simulation功能，通過合
在先前發(fā)表的文章《基于熱衰退工況的制動冷卻仿真技術(shù)2》中，詳細(xì)介紹了一種熱衰退工況下的制動冷卻仿真新技術(shù)。該技術(shù)運用Starccm+的co-simulation功能，通過合理建立流體與固體兩個計算域以及計算域間流場與溫度場的數(shù)據(jù)映射策略，耦合各計算域中質(zhì)量、動量以及能量傳遞的相關(guān)計算。其中，固體計算域包含剎車盤、剎車片、制動鉗、防塵擋板、輪轂、轉(zhuǎn)向節(jié)等待測車輛制動系統(tǒng)中涉及摩擦熱量產(chǎn)生及傳遞的重要零部件，如圖1所示，按各部件之間實際的裝配狀態(tài)設(shè)置接觸，并為剎車盤、輪轂等發(fā)生實際旋轉(zhuǎn)的部件設(shè)置剛體轉(zhuǎn)速。


圖1. 固體計算域
仿真計算開始前，需為制動蹄片與制動盤的摩擦面設(shè)置熱通量邊界條件。根據(jù)動能與熱能的轉(zhuǎn)化規(guī)律，當(dāng)忽略制動過程中汽車內(nèi)部機(jī)械阻力以及外部空氣阻力時，在水平路面上進(jìn)行制動測試的車輛各制動盤與制動蹄片的表面熱通量可用式（1）進(jìn)行計算：


理論上，制動盤熱通量計算式中的 Ad(t)在數(shù)值上應(yīng)等于Ap，但由于盤體處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)， Ad(t)相對于盤體的位置會隨時間發(fā)生變化，故在絕大多數(shù)類似的仿真過程中， Ad(t)會被簡化處理成一個常數(shù) Ad，其在數(shù)值上被替換為制動盤表面被制動蹄片完整掃略過一圈后形成的環(huán)形面積。顯然，這樣處理的后果將會使得仿真過程無法體現(xiàn)制動熱通量從制動盤與制動蹄片相接觸部位輸入盤體內(nèi)部的真實狀態(tài)，帶來較大的計算誤差。為解決這一問題，風(fēng)洞中心CFD團(tuán)隊在仿真技術(shù)開發(fā)過程中植入了Point-in-Polygon（P-in-P）算法以定位制動過程中的旋轉(zhuǎn)制動盤表面與制動蹄片摩擦面的接觸位置。該算法如其名稱所示可對平面坐標(biāo)內(nèi)的任一點是否處在已知多邊形的內(nèi)部進(jìn)行判定，可使用判定方法中較為經(jīng)典的有射線（Ray Casting）法以及卷繞數(shù)（Winding Number）法等。由于可用的判定方法不止一種，各P-in-P算法間也多少存在差異，但一般而言，采用經(jīng)典判定方法的P-in-P算法因需要應(yīng)對各種不同類型多邊形的情況（例如凸型、凹型、鏤空型等），導(dǎo)致算法本身以及植入過程均較為復(fù)雜。因此，團(tuán)隊考慮到多數(shù)情況下車輛制動蹄片摩擦面的形狀可近似為凸多邊形，特別構(gòu)建了一種較為簡單的判定方法，并將使用該方法的P-in-P算法植入到了仿真過程中，具體判定方法如下：




圖2. P-in-P算法判定機(jī)理示意
通過已發(fā)布的仿真與試驗的對比結(jié)果可以看出，運用該P-in-P算法定位制動過程中旋轉(zhuǎn)的制動盤表面與制動蹄片摩擦面的接觸區(qū)域，可以使制動盤表面熱通量邊界條件的設(shè)置更加精確，制動熱量在制動盤體內(nèi)部傳遞的計算也更加準(zhǔn)確。
參考文獻(xiàn)
[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.
[2] Zhang, Y., Dou, R., Yuan, H., and Li, J.,“On an efficient simulation approach for estimating the cooling performance of automotive vented disc brakes under the scenario of emergency braking”SAE Int. J. Passeng. Cars – Mech. Syst. （Accepted）
分享到：
 
反對 0 舉報 0 收藏 0 評論 0
滬ICP備11026917號-25