[发明专利]一种湿式摩擦副滑摩过程润滑流场分布特性建模方法

权利要求书

1.一种湿式摩擦副滑摩过程润滑流场分布特性建模方法，其特征在于包括以下步骤：

1)建立湿式摩擦副实体模型和润滑流场模型；

2)设置装配体：湿式摩擦副实体模型和润滑流场实体模型分别选择各自的部件进行装配；

3)网格划分：划分网格之前分别对湿式摩擦副实体模型和润滑流场实体模型沿相同切割面进行虚面切割，绘制规整网格，两个模型接触边布置相同数目种子，相同的切割面以及接触面的相同种子数以保证两个模型耦合计算过程中进行良好的数据交换；

4)设置分析步及场输出：首先指定分析步的类型，润滑流场模型为CFD类型，选择Flow分析步类型；对湿式摩擦副进行显式动态分析，故选择Dynamic，Explicit分析步类型，两模型设置相同的分析步时间以进行耦合计算；

5)为湿式摩擦副实体模型和润滑流场模型施加边界条件；

6)设置湿式摩擦副实体模型与润滑流场实体模型之间的相互耦合作用；

7)流场特性分析：包括润滑流场的流速及压力场分析；

8)根据湿式摩擦副润滑流场仿真结果，润滑油流场流速分布云图与压力分布云图具有对应关系，油槽出油口处油液流速较大而压力较小，内圈油槽内油液流速较小而压力较大，流场流速与压力分布随时间增加均有不同程度的增加趋势，且有明显的分布不均匀现象；润滑流场对湿式摩擦副影响效果较为微小；湿式摩擦副润滑流场在相同的润滑油压条件下，同一时刻流场流速与压力随湿式摩擦副转速的增加而增大，且变化趋势一致。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于：所述步骤1)中，根据湿式摩擦副内外径实际尺寸建立具有四个径向油槽的简化湿式摩擦副实体模型，模型类型为standardexplicit，先将湿式摩擦副绘制为一个整体，后沿摩擦片与钢片接触面进行虚面切割，然后根据湿式摩擦副模型油槽尺寸绘制摩擦副油槽。

3.如权利要求1或2所述方法，其特征在于：所述步骤1)中，根据湿式摩擦副模型油槽尺寸绘制模型类型为CFD的润滑流场模型，并根据润滑油的物理性质设置润滑流场模型的材料属性。

4.如权利要求1所述方法，其特征在于：所述步骤4)中，根据模型计算所要获得的计算量选择场输出变量，针对润滑流场需获取流场流速、流场压力计算量，针对湿式摩擦副关注其应力应变变化量。

5.如权利要求1所述方法，其特征在于：所述步骤5)中，润滑流场实体模型的边界条件包括进口油压和出口油压，湿式摩擦副实体模型的边界条件包括六个方向的自由度，设置摩擦片背面x、y、z方向位移为零，绕x轴、y轴转动为零，湿式摩擦副绕z轴的转速700r/min，约为72.8rad/s。

6.如权利要求1所述方法，其特征在于：所述步骤6)中，设置湿式摩擦副实体模型与润滑流场实体模型之间的相互耦合作用：分别在各自的模型区域内设置相互作用面，选择相互接触的表面，设置相互作用类型为Fluid-StructureCo-simulation，在固体域与流体域之间进行实时数据交换，湿式摩擦副滑摩过程中，摩擦副带动摩擦副片间润滑油液作旋转运动，与此同时润滑油液对摩擦副具有一定的反作用，湿式摩擦副与润滑油液在滑摩过程中相互作用。

7.如权利要求1所述方法，其特征在于：所述步骤7)中，流场特性分析：根据湿式摩擦副实际工况在模型边界条件处设置相应的润滑油入口油压，湿式摩擦副转速，进而分析湿式摩擦副在不同工况下润滑流场的流速、压力变化情况。