IV.6.2 Description paramétrique du freinage
La vitesse de véhicule décroit linéairement
avec le temps jusqu'à la valeur 0 (freinage d'arrêt), figure
IV.29.
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Vitesse [ m s - 1 ]
|
|
-1
Vitesse [m s]
|
3 0 2 0 1 0 0
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0 1 0 2 0 3 0 4 0
Temps [ s ]
Fig. IV.29 : Vitesse de freinage
en fonction du temps
(Freinage du type 0).
|
-2
Flux de chaleur [W m ]
|
5 x 1 0 6 4 x 1 0 6 3 x 1 0
6 2 x 1 0 6 1 x 1 0 6
0
|
La figure IV.30 représente la variation de flux de chaleur
pendant le temps de simulation.
Flux d e chaleur
0 1 0 2 0 3 0 4 0
T e m p s [ s ]
Fig. IV.30 : Flux de chaleur en
fonction du temps.
IV.6.3 Maillage ou discrétisation
La méthode des éléments finis repose sur
un découpage de l'espace selon un maillage. Plus ce maillage est
resserré plus la solution par la MEF sera précise. Les deux types
de disque sont modélisés par un maillage tridimensionnel à
éléments tétraédriques (TE 10) à 10 noeuds.
Ce dernier a été obtenu automatiquement à l'aide des
options d'ANSYS WB. On note que ce maillage est raffiné dans la zone de
contact disque - plaquettes. Les résultats du maillage sont
présentés dans le tableau IV.5 et les figures IV.31, 32 et 33.
Chapitre IV Résultats et Discussions
72
Fig. IV.31: Maillage d'un disque
plein Fig. IV.32 : Maillage d'un disque à faces
mappées.
-a- : Simple -b- :
Raffinement 1 -c- : Raffinement 2
Fig.IV.33 : Maillage d'un disque
ventilé.
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Disque plein
|
Disque ventilé
|
|
Noeuds
|
Eléments
|
Noeuds
|
Eléments
|
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Maillage simple
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79963
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46025
|
137289
|
77891
|
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Raffinement
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392366
|
256613
|
565662
|
369777
|
|
Raffinement 2
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963156
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649417
|
1274836
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863743
|
|
Faces mappées
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105308
|
62919
|
170717
|
101088
|
Tableau.IV.5 : Statistiques de
maillage calculées par le Multiphysics [Ansys WB]. IV.6.4
Chargement et conditions aux limites
Le calcul thermique avec ANSYS Workbench,
sera effectué en choisissant le régime de simulation transitoire
et en introduisant les conditions initiales et aux limites et les
propriétés physiques des matériaux. Le chargement
thermique est un flux de chaleur entrant dans le disque au niveau des
plaquettes de frein sur la surface réelle de contact (les deux
côtés du disque). La distribution du flux de chaleur due à
la friction des plaquettes de frein sur les pistes de frottement est
supposée uniforme.
Les conditions aux limites imposées au disque sont la
convection sur toutes les surfaces libres du disque. Les valeurs
imposées de (h) sur chaque surface sont importées
à l'aide de code de calcul CFX.
· Régime transitoire. temps total de freinage = 45
[s]
· Pas du temps initial = 0,25 [s]
· Pas du temps initial minimal = 0,125 [s]
· Pas du temps initial maximal = 0,5 [s]
· Température initiale du disque = 60 [C O]
· Matériau : les trois types de Fonte (FG 25 AL, FG
20, FG 15).
·
Chapitre IV Résultats et Discussions
73
Application de convection de chaleur sur toutes les surfaces
du disque en important les résultats du coefficient d'échange
(h) obtenus en fonction du temps sous forme de courbe dans la
simulation.
· Application du flux sur la surface de contact disque/
plaquettes et on introduit les valeurs obtenus dans le code CFX.
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