ブレーキ回転ローターの非線形過渡解析

自動車のディスクブレーキ回転ローターの過度応力解析を紹介します。
熱―構造の連成が必要となるのは、回転ローターとパッドが接触したときに起こる熱伝達があるためです。摩擦により、熱が生成し、不均一な熱膨張によって応力が生じます。
この解析では、回転ローターのインナーとアウターの温度と変位を調べることが可能です。

本事例では、回転ローターの穴周辺の節点を完全拘束し、回転ローターのインナーとアウターの表面に熱流束と熱伝達率およびフィンとハットの表面に熱伝達率を与えて熱応力解析を行いました。

これはディスクブレーキの回転ローターの解析 モデル、拘束箇所、出力箇所および部分的な名称 を示しています。 回転ローターを約2800個の六面体要素でモデル化 しました。	これはブレーキを踏んだり離れたりすることに よるインナーとアウターの変位及び温度と時間との 関係図を示しています。 時間に伴い、温度と変位が上がったり、下がったり しています。 傾向的に上がっていることが分かります。
これは回転ローター断面の原形図と変形図を 重ねたコンター図です。 全体的にインナー側に倒れていることが分かります。 この現象を生じる原因はインナー側の熱がハットに 流れることによって、インナー側の温度がアウター側 の温度より低くなるためです。	これは回転ローターの応力コンター図を示して います。 全体的に不均一な温度変化によって、穴の付近の 応力が最大になることが分かります。