Открывайте готовые расчёты в браузере за 2 с (до 300 тыс. DOF) или запускайте тяжёлые задачи до 1,5 млн+ степеней свободы офлайн на Windows и macOS.
Экстренное торможение вентилируемой колодки по рельсу (гибридная сетка HEX8 + TET4)
Двухтельная B-Rep сборка вентилируемой тормозной колодки с каналами охлаждения и арочным подвесом на профильном рельсе: конформная гибридная сетка 513 HEX8 + 4 546 TET4, неявная нелинейная динамика HHT-α с трением Кулона μ = 0,28.
При экстренном фрикционном торможении касательная сила трения Кулона действует ниже центра масс вентилируемой тормозной колодки, создавая опрокидывающий момент («клевок» носка), который перегружает набегающую кромку пятна контакта. Двухтельная B-Rep сборка включает профильный рельс (30 граней CAD, 3 слоя структурных гексаэдров 513 HEX8 на подошве, minScaledJacobian = 0,323) и вентилируемую колодку (22 грани CAD) с поперечными каналами охлаждения и арочной проушиной подвеса. За 220 шагов неявной схемы HHT-α (875 итераций Ньютона–Рафсона) колодка тормозит со скорости v₀ = 1,0 м/с до полной остановки на пути 196,37 мм (отклонение 2,29% от аналитики Кулона).
1. Геометрия и конечные элементы
- •2 твердотельных B-Rep тела (52 грани CAD): профильный рельс (подошва 500 × 160 мм с 4 крепёжными гнездами и 2 окнами шейки) и вентилируемая колодка (пятно трения 120 × 100 мм, 2 канала охлаждения, арочная проушина).
- •Конформная гибридная сетка: 513 восьмиузловых гексаэдров (HEX8) в 3 слоях подошвы рельса, сопряжённых узел-в-узел с 4 546 тетраэдрами (TET4), всего 2 050 узлов и 6 150 степеней свободы.
- •Нелинейный фрикционный контакт Кулона (μ = 0,28, регуляризация скольжения 1e-4 м) с конечной кинематикой (kinematics=finite) и 21 сохранённым кадром движения.
2. Граничные условия и нагрузки
- •Опорная подошва рельса жёстко закреплена по всем компонентам перемещений (fix surface number 8).
- •Прижимное усилие задано объёмным ускорением az = −9,81 м/с² с плавным выходом на полку за t = 0…0,02 с.
- •Начальная скорость скольжения v₀ = {1,0; 0; 0} м/с задана на теле вентилируемой колодки (Body 2).
3. Результаты расчёта и верификация
- ✓Полная фрикционная остановка колодки к моменту t = 0,44 с за 220 шагов по времени и 875 итераций Ньютона–Рафсона (в среднем 3,98 итерации на шаг).
- ✓Расчётный тормозной путь составил 196,37 мм при аналитическом эталоне Кулона 191,98 мм (погрешность 2,285% ≤ 5%).
- ✓Среднее напряжение по Мизесу на набегающей кромке колодки (2 240,8 Па, пик 4 598,2 Па) в 1,15 раза выше, чем на сбегающей кромке (1 948,7 Па), подтверждая эффект «клевка» носка.
WebCAE сочетает конформные гибридные сетки HEX8 + TET4 с неявным нелинейным решателем фрикционного контакта Кулона, позволяя прогнозировать тормозной путь, неравномерность износа колодок и эффект «клевка» при торможении.
14 дней полного доступа ко всем функциям Pro. Платёж спишется только через 2 недели, если не отменить подписку.
- ✓14 дней триала (0 $ сегодня) (отмена в 1 клик)
- ✓До 1,5 млн+ степеней свободы (прямой sparse-решатель)
- ✓Нативные приложения Windows и macOS (100% offline)
- ✓Нелинейный контакт и устойчивость (Kσ, MITC4, RBE2/RBE3)
Задать вопрос расчётчикам по вашей задаче
Опишите вашу деталь или конструкцию — ответим в течение 2 часов.
Нужна мгновенная консультация по МКЭ или этому кейсу?
Нажмите на кнопку ИИ-чата в правом нижнем углу экрана — ассистент разберёт постановку задачи, формулы сопротивления материалов и команды DSL за 3 секунды.
Другие расчётные кейсы и модели
Колёсная пара железнодорожного вагона с буксами в разрезе (13 тел)
Цилиндрический ролик подшипника на дорожке качения (задача Герца)
Цельнокатаное ж/д колесо Ø957 мм
