摩擦生热仿真分析
摩擦生热常见于机械加工、摩擦焊接、刹车片与刹车盘摩擦制动等工程实际中。本示例仿真对象为：高速移动的铝板在外界铝柱压力下摩擦生热的过程，其中铝板的移动速度为5000mm/s，铝柱的压力为10MPa，铝合金的主要材料属性如下。材料 | 密度（T/mm3） | 导热性能（W/mm·℃） | 比热容（J/T·℃） |
Al | 2.7e-09 | 0.15 | 670000 |
为仿真计算摩擦发热情况，基于Abaqus平台建立了如下模型:
几何模型尺寸为：铝板200mm×80 mm×10 mm；铝柱：60 mm×30 mm。
图2 材料参数设置
第3步：建立分析步（Dynamic，Temp-Disp，Explicit）
此处选用显示动力学分析步，分析时间为0.1s。
图3 分析步设置
第4步：建立摩擦属性，并在铝板与铝柱两接触面之间建立接触对，摩擦系数为0.3，其他可使用默认设置。
图4 摩擦属性
图5 接触对设置
第5步：建立载荷及边界条件。
铝柱上表面受压力10MPa，利用铝板下底面约束其x、y两个方向的位移，利用铝柱圆柱面约束其x、z两个方向的位移。
图6 边界条件
为模型施加预定义场边界，通过菜单栏> Predefined Field>Create，为整个模型施加初始温度为20℃的温度场，为铝板施加-z方向的速度场，速度值为5000mm/s。
图7 温度场和速度场设置
第6步：划分网格。
给定各part尺寸，划分各part的网格，网格属性选择Explicit>Coupled Temperature-Displacement，传热分析，选择一阶网格即可。
图8 网格
图9 网格设置
第7步：提交仿真作业，待分析完成查看仿真结果。
