浙大-某商用客车动力舱热状态的仿真及试验研究_叶晓
- 格式:pdf
- 大小:1.09 MB
- 文档页数:6


目录什么是Icepak? (2)程序结构 (2)软件功能 (3)练习一翅片散热器 (8)练习二辐射的块和板 (43)练习三瞬态分析练习四笔记本电脑练习五改进的笔记本电脑练习六 IGES模型的输入练习七非连续网格练习八 Zoom-in 建模1.1 什么是Icepak?Icepak是强大的 CAE 仿真软件工具,它能够对电子产品的传热,流动进行模拟,从而提高产品的质量,大量缩短产品的上市时间。
Icepak能够计算部件级,板级和系统级的问题。
它能够帮助工程师完成用试验不可能实现的情况,能够监控到无法测量的位置的数据。
Icepak采用的是FLUENT计算流体动力学 (CFD) 求解引擎。
该求解器能够完成灵活的网格划分,能够利用非结构化网格求解复杂几何问题。
多点离散求解算法能够加速求解时间。
Icepak提供了其它商用热分析软件不具备的特点,这些特点包括:•非矩形设备的精确模拟•接触热阻模拟•各向异性导热率•非线性风扇曲线•集中参数散热器•外部热交换器•辐射角系数的自动计算1.2 程序结构Icepak软件包包含如下内容:•Icepak, 建模,网格和后处理工具•FLUENT, 求解器图 1.2.1:软件架构Icepak本身拥有强大的建模功能。
你也可以从其它 CAD 和 CAE 软件包输入模型. Icepak 然后为你的模型做网格, 网格通过后就是进行CFD求解。
计算结果可以在Icepak中显示, 如图 1.2.1所示.1.3 软件功能所有的功能均在Icepak界面下完成。
1.3.1 总述•鼠标控制的用户界面o鼠标就能控制模型的位置,移动及改变大小o误差检查•灵活的量纲定义•几何输入IGES, STEP, IDF, 和 DXF格式•库功能•在线帮助和文档o完全的超文本在线帮助 (包括理论和练习册) •支持平台o UNIX 工作站o Windows NT 4.0/2000/XP 的PC机1.3.2 建模•基于对象的建模o cabinets 机柜o networks 网络模型o heat exchangers 热交换器o wires 线o openings 开孔o grilles 过滤网o sources 热源o printed circuit boards (PCBs) PCB板o enclosures 腔体o plates 板o walls 壁o blocks 块o fans (with hubs) 风扇o blowers 离心风机o resistances 阻尼o heat sinks 散热器o packages 封装•macros 宏o JEDEC test chambers JEDEC试验室o printed circuit board (PCB)o ducts 管道o compact models for heat sinks 简化的散热器•2D object shapes 2D模型o rectangular 矩形o circular 圆形o inclined 斜板o polygon 多边形板•complex 3D object shapes 3D模型o prisms 四面体o cylinders 圆柱o ellipsoids 椭圆柱o elliptical and concentric cylinders 椭圆柱o prisms of polygonal and varying cross-section 多面体o ducts of arbitrary cross-section 任意形状的管道1.3.3 网格•自动非结构化网格生成o六面体,四面体,五面体及混合网格•网格控制o粗网格生成o细网格生成o网格检查o非连续网格1.3.4 材料•综合的材料物性数据库•各向异性材料•属性随温度变化的材料1.3.5 物理模型•层流/湍流模型•稳态/瞬态分析•强迫对流/自然对流/混合对流•传导•流固耦合•辐射•体积阻力•混合长度方程(0-方程), 双方程(标准- 方程), RNG - , 增强双方程 (标准- 带有增强壁面处理), 或Spalart-Allmaras 湍流模型•接触阻尼•体积阻力模型•非线性风扇曲线•集中参数的fans, resistances, and grilles1.3.6 边界条件•壁和表面边界条件:热流密度, 温度, 传热系数, 辐射,和对称边界条件•开孔和过滤网•风扇•热交换器•时间相关和温度相关的热源•随时间变化的环境温度1.3.7求解引擎对于求解器FLUENT,是采用的有限体积算法。
7引言轴荷是车辆开发的关键参数之一,在承载能力、制动性能设计等方面尤为重要。
在紧急制动或恶劣工况等情况下,轴荷瞬间会发生很大转移,对承载系统寿命和整车制动性能有严峻考验。
静态轴荷可通过称重等测量方式容易获取,但车辆行驶时的动态轴荷直接测量不易实现。
相关研究人员对获取车轴轴荷转移量进行了一定研究,提出一种建立七自由度非线性汽车动力学模型来估算车轮的垂直载荷;通过有限元方法分析了多轴车在特殊工况下轴荷的分布。
本文对制动工况前轴的受力情况进行分析,建立、验证有限元模型,基于应变与力的虚拟标定系数得到解耦矩阵。
根据制动工况动态应变测试数据,计算出动态轴荷转移量。
对比测试基于板簧刚度和制动工况悬架位移测试数据获取的轴荷转移量。
1 前轴受力分析和研究流程商用车前轴轴荷转移测试研究流程见图1。
流程通过两种方式同步进行,一种是虚拟标定和制动工况动态应变测试;另一种是板簧刚度标定和制动工况下悬架位移测试。
图1 流程图在研究之初,需对制动工况下前轴进行受力分析,如图2所示。
制动工况下,商用车前轴在车轮传递的纵向力F x 和垂向力F z 的作用下,产生耦合弯曲变形,使前轴下表面产生横向的拉压应变。
图2 商用车前轴制动工况受力示意图2 基于虚拟标定的载荷解耦2.1 载荷解耦在制动工况下,前轴可描述为一个简单的输入/输出系统模型,如图3所示。
图3 制动工况模型该输入/输出系统模型在数学上可用式(1)表达:Y=H·X (1)式中 X——纵向力和垂向力为系统输入;H——制动轴荷转移测试下的前轴系统模型;图4 应变布置商用车前轴轴荷转移测试研究□文/邴 涛 张宗阳 孙士涛 王 凯 (中国重汽集团汽车研究总院)【摘要】针对商用车制动工况前轴轴荷转移量不易获取,提出了一种标定和动态应变测试计算轴荷转移量的方法。
该方法通过应变与力的虚拟标定系数得到解耦矩阵,根据制动工况动态应变测试数据,计算轴荷转移量。
设计静态标定试验验证虚拟标定系数的可行性。