盘式制动器尖叫的馈入能量分析

从馈入能量的角度来探讨对制动尖叫噪声分析的方法。在制动器的摩擦闭环耦合模型的基础上 ,推导了系统尖叫模态的馈入能量计算方法。基于馈入能量的分析 ,可较直观地看出一些结构参数对制动噪声的影响 ,如摩擦因数、制动块形状、刚度及有重要影响的子结构模态振型 ,并有助于分析抑制噪声的结构修改方案。该方法对制动器结构振动噪声的分析具有指导意义     

车辆制动盘模态耦合系统不稳定性研究

车辆制动盘模态耦合系统不稳定会使车辆制动系统产生摩擦、振动、噪声等.基于分形接触刚度对车辆制动盘建立含有两自由度的典型模态耦合模型;研究结合面切向与法向的接触刚度比、摩擦因数以及两者间的耦合效应与不稳定性的关系;分析摩擦副位置倾斜角度比对系统不稳定性的影响.研究结果表明,面切向与法向的接触刚度比、摩擦因数及摩擦副位置倾斜角度比决定特征值实部和固有频率,共同影响模态耦合系统稳定性.研究结果有助于深入研究车辆制动盘振动、噪声产生机理,也可为其设计与制造提供参考,具有一定理论及实践应用价值.     

盘销系统摩擦尖叫瞬态动力学有限元模型

基于ABAQUS软件建立盘-销系统的瞬态动力学有限元模型,在验证模型正确性的基础上分析了系统的运动状态、摩擦副接触状态、系统能量馈入情况以及非线性频率耦合现象.研究发现:制动盘具有压紧翘曲和高频法向面外振动;销棒呈弯曲为主,扭转为辅的振动模式,且表现为纯滑动的极限环运动;接触压力分布周期性变化,法向力和摩擦力变化引起频率的变化;系统同时存在能量馈入和馈出,但占主要地位的能量馈入维持系统的摩擦尖叫.     

模态耦合及摩擦系数速度斜率与黏滑运动的关系

摩擦尖叫的理论目前主要有摩擦系数-速度负斜率、模态耦合、黏-滑运动和锁-滑理论,但没有一种理论可以完全解释摩擦尖叫等现象.因此,深入探讨各个理论之间的内在联系对于统一摩擦振动和噪声机理的认识至关重要.以摩擦系数及其速度特性为切入点,基于考虑摩擦系数及其速度斜率的单点接触集总参数柔体-刚体组成的二自由度非线性摩擦振动动力学模型,通过理论推导和数值计算研究摩擦系数-速度斜率对模态耦合不稳定的影响,并根据摩擦系数及其速度斜率的符号形成4个区域,分析了4个区域的黏-滑运动的特点和极限环及工况依赖性,并指出在摩擦系数-速度正斜率情况下系统参数改变会导致Hopf分岔.     

基于模态局部化的耦合悬臂梁能量收集分析

为提高能量采集效率和拓宽能量采集效率范围,基于模态耦合原理,设计出一种机械耦合式悬臂梁结构.通过设计弹性连接的悬臂梁能量收集器,利用长度非对称诱发结构模态产生局部化现象,以假设模态法为指导,建立悬臂梁能量收集器的运动微分方程.基于理论模型、仿真模型和实验验证对能量收集进行研究,通过实验测量出耦合悬臂梁能量收集器的振动频率、电压和功率等信号.实验结果与仿真结果相互佐证,证明了压电悬臂梁能量收集器不仅能够提高频率带宽,而且也提高了收集效率.     

低频段保守耦合结构的功率流传递特性

利用结构模态正交性假设,分析和推导了窄带激励下耦合系统在不满足统计平均假设的条件下的功率流与能量平衡方程,得到了物理意义明确的功率流表达式,实现统计性功率流理论在低频段的延拓,作为理论的一个应用实例,本文对保守耦合板的能量问题进行了理论和实验研究.文章指出了统计能量分析理论往低频拓的思想.     

液压管道中液-固耦合作用的模态综合法

针对液压管道的振动问题提出一种新的建模方法,即先采用左,右复模态分析方法建立管道结构模型和用频率相关摩擦模型建立液体模型,再引入模态综合理论综合结构模型和液体动态模型,在复数域中建立液-固耦合振动模型,且提出模态综合法的要点,由数值例子说明此方法是合理的。     

受简谐激励三圆盘非线性扭振系统的非线性振动

为了研究某型号200MW汽轮发电机轴系存在3∶1型内共振关系,建立了具有平方、立方非线性的三圆盘扭振系统的数学模型,它可以模化发电机组的轴系扭振.应用非线性振动的平均法,求得了系统满足3∶1型内共振、主共振及双重共振条件的解.分析结果表明,主共振是单一模态的振动,3∶1型内共振使系统的两个模态耦合,双重共振解不是主共振和3∶1型内共振的简单叠加.此结论对旋转机械的扭转振动具有参考价值.     

干摩擦阻尼振动的佯谬及其理论分析

首先给出了只受干摩擦作用的阻尼振动的一个佯谬,然后通过对这种振动的理论分析,说明其数学解的条件,归纳出这种振动规律的位移、速度、能量的一般数学表达式,进一步论述了这种振动所满足的功能关系,并通过位移—时间图像形象地说明了这种振动规律,消除了原来的佯谬.     

用闭环耦合模型对盘式制动器制动尖叫的研究

盘式制动器的制动尖叫是一个复杂的动力学问题。针对一个有尖叫倾向的盘式制动器,应用有限元技术和模态综合方法建立了一个闭环耦合模型,并简要分析了摩擦面的摩擦耦合与各部件联接界面的弹性耦合对耦合模型的影响。应用此模型,分析了尖叫倾向与耦合条件的关系,决定从制动器部件的模态参数入手抑制制动尖叫。通过分析系统不稳定模态的子结构模态构成,发现制动钳支架的某阶弹性模态是影响尖叫发生的关键,修改该阶模态即有可能抑制制动尖叫。     

制动压力对盘式制动器高频制动尖叫的影响

从盘式制动器结构闭环耦合模型出发,应用最优化方法和静态加载模态试验,提取不同制动压力下的接触耦合刚度值,将实际工况的制动压力与参数模型的接触耦合刚度建立联系.随后运用灵敏度分析法探究接触耦合刚度对系统不稳定倾向的影响规律.最后利用接触耦合刚度与制动压力对应关系,将接触耦合刚度对制动系统不稳定倾向的影响转化为制动压力对高频制动尖叫的影响,获得使系统趋于不稳定的制动压力敏感范围,为高频制动尖叫的主动控制措施提供依据.     

驼峰车辆减速器制动噪声的复特征值分析

为研究驼峰车辆减速器对下溜车列进行制动时发出的高频制动噪声问题,以驼峰车辆减速器为研究对象,在ABAQUS软件中建立制动系统有限元分析模型。通过采用复特征值分析理论对制动系统的稳定性进行分析,获得了振动系统不稳定模态在频域上的分布。现场采集制动尖叫噪声并分析其主要振动频率,与理论预测结果进行对比得到相对误差。结合振动频率的分岔曲线和振动模态的耦合情况,对影响制动系统产生不稳定模态的因素进行分析。结果表明,制动轨与车轮接触面间的摩擦系数在0.07~0.17区间内增大时,制动系统发生尖叫噪声的趋势增大,同时,制动轨作用在车轮上的侧向力在50~260 kN区间内增大时,对制动系统也有同样的影响。而被制动车辆的初速度对于制动系统发生尖叫噪声的倾向影响并不明显。可见,摩擦系数和制动轨作用力的变化对车辆减速器在制动过程中产生高频制动噪声的倾向具有重要影响。     

基于蠕滑理论的滚珠丝杠副摩擦力矩预测

为了快速且准确地预测滚珠丝杠副的能量损耗、温升速率和磨损量,建立了新的摩擦力矩模型.利用蠕滑理论求得滚珠与螺母滚道接触界面间的摩擦力,由此推导出摩擦力矩模型,利用此模型对接触界面的蠕滑率或自旋率与摩擦力之间的定量关系、滑动速度和摩擦力的分布加以分析.同时,在滚珠丝杠副综合测试实验台上对摩擦力矩模型进行了实验验证.结果表明：蠕滑率与摩擦力之间存在非线性的渐变关系;接触面上的自旋会引发一个垂直于滚动方向的摩擦力;接触面上的切向运动和自旋运动具有很强的耦合效应;滚珠丝杠副摩擦力矩模型的理论值与实测值吻合较好.
     

摩擦引起的振动噪声文献综述与研究展望

以典型的制动尖叫为例,针对摩擦引起的振动和噪声问题从试验研究与分析、发生机理与理论、建模方法与仿真3个方面对国内外的研究进展进行了综述.在分析讨论主要研究困难和前期工作缺陷的基础上提出考虑系统参数的随机性、开展摩擦噪声不确定性研究的建议.     

应用有限元法对盘式制动器制动噪声分析

建立了某盘式制动器的有限元模型,利用线性弹簧力模拟制动摩擦面间的法向力, 摩擦力为线性弹簧力与摩擦因数的乘积.对系统进行复特征值分析, 根据复特征根实部为正值判断制动系统产生不稳定性, 即发生制动尖叫的倾向.计算结果表明,摩擦系数对系统制动噪声的形成有重要影响,制动噪声发生时系统具有模态耦合的特点.     

刹车系统摩擦自激振动的数值研究

建立了刹车系统的三自由度动力学方程,采用LuGre模型计算摩擦块、盘之间的摩擦力。通过数值模拟,揭示非内共振摩擦块的复杂动力学行为。研究表明,随着摩擦盘速度减小,切向静平衡状态失稳,依次出现完全滑动和非完全黏滞-滑动的干摩擦自激振动现象。当黏性摩擦系数非常大时,会导致带有非完全黏滞特征的混沌运动。扭转运动的非完全黏滞自激振动中,包含了速度快速抖动现象;而切向和扭转运动是导致低、高频噪声的原因。