时光飞逝，转眼已至2021年，祝大家新年新气象。

前面给大家介绍了如何使用帮助文档，接下来我们就来举个栗子。

举个例子

大家打开帮助文档，依次点开Demo→solutions→Automotive→Chassis→Detailed braking Subsystems-Caliper。或者直接在帮助文档中搜索“Caliper”，在搜索结果中选择Demos→Caliper，如下。

保存卡钳副本后，打开制动卡钳模型如下图，图中的序号是我为方便解释增加上的，蓝色序号为液压库子模型，橙色序号为机械库子模型。

原本觉得是个很简单的模型，标上号码之后才发现用到的子模型还是挺多，涉及到机械库、液压库、液压部件设计库，算是一个比较综合的例子，我们后边几讲的目标就是把制动卡钳模型解释清楚。

首先讲解子模型A，制动液

液压仿真中必不可少的子模型就是液压油模型。制动仿真中的液压油就是制动液​。如果模型中缺少制动液子模型，后边编译虽然可以通过但在仿真时就会报错：“错误，缺少液压油定义子模型，子模型初始化失败”。

在参数工作簿下，我们需要设置制动液的基础属性​。

制动液三大属性

1、密度(Density)

密度定义为单位体积下的物体质量，主要表征为物体的惯性属性，制动液的密度按照默认值850kg/m^3。我们知道物质的密度是会随着环境压力和温度产生变化的, 但在车辆制动过程中，最大工作压力不超过250bar，制动液温度也基本不会超过100℃，因此我们可以默认制动液密度不变。

2、体积模量(Bulk Modulus)

体积模量的定义为单位面积的力施加到各向同性的物体上产生的体积应变即为体积模量，主要表征物体的可压缩性，一般表述为物体的容性特征。下图为部分材料的体积模量​。

现在采用的制动液基本都是合成类制动液，体积模量要比水稍小。制动液的体积模量采用软件默认值17000bar。

3、黏度(Viscosity)

黏度的定义为液体流动时，流体内部分子相对运动时的产生的阻尼作用，表征为液体的阻性特征。

黏度按照度量方式分为绝对黏度和相对黏度，绝对粘度包含动力黏度和运动黏度。一般我们说绝对黏度时主要就是指动力黏度，也可以通过单位来确定是动力黏度和运动黏度​。

Amesim中需要我们填写的是绝对黏度(动力黏度)，而国家法规中则对制动液的运动黏度做了要求​。

那运动黏度和绝对粘度的区别是什么呢？

动力黏度

定义为面积各为1m^2并相距1m的两层流体，以1m/s的速度作相对运动时所产生的摩擦力。动力黏度的单位是N*s/m^2或者kg/m/s 或者Pa*s(帕秒)，记为μ。具体是什么意思呢？就是将两块面积为1㎡的板浸于液体中，两板距离为1米，若在某一块板上加1N的切应力，使两板之间的相对速率为1m/s,则此液体的粘度为1Pa·s。

运动黏度

绝对粘度与密度的比值即为运动黏度，v=μ/ρ,单位为m^2/s

国家法规中则对制动液的运动黏度做了要求，我们来仔细分析一下​。

上图是国标GB12981中定义的HZY3、HZY4、HZY5类型的制动液需满足的运动黏度要求，这三种类型的制动液则分别对应美标的DOT3、DOT4、DOT5.1和ISO标准的Class3、class4、class5；HZY6则对应着ISO标准的Class6。具体对应关系可参考下图。

对比法规定义的四种制动液的运动黏度要求，100℃下的运动黏度，四种类型指标都是不小于1.5mm^2/s，为什么会定义一个绝对粘度的下边界呢？制动过程中轮缸的活塞和活塞缸之间的润滑主要是由制动液来保证，制动液高温黏度过低会导致润滑效果差，更容易磨损零件。这也是为什么赛车选用的制动液运动黏度都相对家用车偏高的原因。

而差异较大的则是-40℃下的运动黏度，HZY3、HZY4是是1500mm^2/s的运动黏度，HZY5则是900mm^2/s，HZY6对应750mm^2/s。

​为什么要定义低温-40℃下的运动黏度呢？原因则是制动液在低温时会变得黏稠，黏度增大，流动性会变差，进而严重影响制动建压速度，尤其针对安装ABS、ESC的车型，控制模块中的电磁阀会起到小孔节流的作用，加上电磁阀一般都是处于ms级的开闭控制，低温黏度太大，会严重影响ABS ESC的控制效果，进而影响液压调节的响应性。所以低温时应选择低黏度的制动液类型，像-40摄氏度对应的运动黏度适合选择在小于900mm^2/s范围以内的制动液类型，也就是优先选择HZY5/DOT5类型的制动液，所以在我国冬季温度低于-30摄氏度的东北地区，强烈推荐选用HZY5/DOT5的制动液，而HZY6类型的制动液-40摄氏度运动黏度为750以下，则是强调极低温下更低的运动黏度，对于低温制动的灵敏性和液压调节的响应性更有帮助，适用于极寒地区。不过当前HZY6类型的制动液市面上应用不多。

所以家用车一般都需要选用低温低黏度的制动液，带来的制动效果就是制动响应较好，踏板感舒适，ABS/ESC性能能够得到充分发挥。

那Amesim中需要我们填写的绝对黏度是多少呢？

上文我们提到过“绝对粘度与密度的比值即为运动黏度”，这样制动液的绝对黏度我们就可以算出来，我们以HZY5为例，-40℃下的运动黏度我们定为900mm^2/s，ρ=850kg/m^3，则绝对粘度为为0.765kg/m/s，100摄氏度下对应的绝对粘度为0.01275kg/m/s，但是黏度和温度的曲线对应关系并非线性，所以制动液一般工作温度下的运动黏度需要根据试验数据得出。如果哪位有对应40℃附件温度点的制动液黏度，欢迎告知。当前就使用软件默认值0.051kg/m/s。

那我们就来逐项分析下制动液的参数设置

1、Type of Fluid properties 液压油属性分类。Value中对应有7种分类，一般制动液选择Elementary即可。其中Advanced，则是考虑了气体对于流体的影响，如果设计气蚀相关的内容，可用此属性。

2、Index of hydraulic fluid 液压油索引。同一个仿真模型中可以同时选用几种液压油子模型，并在该项处编号，其他的液压子模型需要应用哪个液压油子模型，就可以索引对应的液压油编号。

3、Temperature 温度。

4、Name of fluid 液压油命名。

5、Density 密度。前述已讲。

6、Bulk modulus 体积模量。前述已讲​。

7、Absolute Viscosity 绝对黏度。

8、Absolute viscosity of air/gas 气体绝对粘度，保持默认值即可。

9、Saturation Pressure 饱和压力，保持默认值即可。

10、Air/gas content 气体含量，保持默认值即可。

11、Polytripic index for air/gas/vapor content 可变气体含量索引，保持默认值即可。

其中参数中的8-11项，则是考虑了液压油中的气体溶解量以及相应的蒸发压力和饱和压力的设定，我们保持默认即可。

总结来说，Amesim中的液压油模型默认即为制动液模型，参数基本选用默认值即可，如果大家需要用到特殊的液压油模型，比如柴油或者其他满足某些法规的液压油，可在液压油属性分类菜单中选择即可。作为最基础的模型，液压油子模型在热力液压、气蚀分析等方面还有比较多的应用，大家以后可以根据需要做展开分析。

仿真中所涉及到的模型，我会分享到我的知识星球中，欢迎加入。码字不易，欢迎分享​。