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。     

模态耦合与能量馈入两种摩擦尖叫机理关系

模态耦合和能量馈入是当前重要的两个摩擦尖叫发生机理理论,但是对于两种理论之间的关系尚未有针对性的开展研究.针对一种典型的集总参数柔体刚体组成的摩擦振动副,建立2自由度摩擦振动动力学模型;推导了系统产生不稳定模态耦合的条件,并分满足模态耦合条件、满足临界模态耦合条件和不满足模态耦合条件3种情况分析了模态耦合理论与能量馈入理论之间的关系.结果表明:能量馈入依赖于模态耦合理论,而不是一种摩擦噪声机理理论.     

基于复模态灵敏度分析的制动尖叫控制研究

制动器摩擦导致的制动尖叫对汽车的乘坐舒适性有着重要影响,是工业界和学术界面临的重点和难点问题。建立制动器复模态分析模型进行制动器不稳定模态特征分析,并进行系统模态的灵敏度分析,确定子结构模态参数对系统不稳定模态实部和虚部的影响,明确了制动器系统不稳定模态及尖叫发生的关键部件几何参数,为面向制动尖叫抑制的制动器子结构优化设计提供依据。优化方案的复模态仿真及系统尖叫特性试验结果分析表明,基于模态灵敏度分析得到的制动盘V槽深度优化设计方案能有效抑制盘式制动器尖叫问题。     

基于ANSYS工业盘式制动器制动尖叫研究

为降低工业用盘式制动器的制动噪声,首先对制动尖叫产生的机理进行理论分析,随后利用ANSYS对工业制动器建立模型并进行制动模态分析,提取出复特征值及非稳定振动模态图,找出引发制动尖叫的共振频率,最后以此提出改进措施,从而为制动器的结构优化设计和使用提供一定的理论指导。     

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.     

某微型车盘式制动器制动噪声分析

以制动器制动噪声产生机理为基础,针对某微型车制动过程中的噪声问题,使用有限元软件建立制动盘、制动块以及制动钳支架的模型,对零部件和制动器总成进行实模态和复模态分析。结合噪声试验判定制动器系统与制动噪声相关的不稳定模态,预测可能的噪声频率,找到各部件对制动噪声影响最大的几阶模态,进行结构优化。研究结果表明:通过对制动器系统的实模态和复模态分析,可以预测噪声发生时的频率、不稳定模态以及制动器部件的振动状态,通过结构参数优化可以实现降噪目的。     

基于ANSYS的盘式制动器制动噪声分析

针对汽车盘式制动器制动过程中的噪声问题,以振动噪声理论为基础,通过3D绘图软件Pro/e建立制动盘和摩擦片模型,通过Ansys有限元软件对其进行了动力学分析,提取了其前15阶模态并进行了分析,发现制动盘等零件的某几阶模态是引起制动尖叫的主要诱因,对降低制动过程中出现的尖叫以及结构的优化有指导帮助作用。     

鼓式制动器稳定性的复模态分析

针对鼓式制动器出现的制动噪声问题,根据复模态分析基本原理建立有限元模型,对制动噪声进行预测.全面分析制动压强、制动鼓角速度、摩擦系数、杨氏模量、摩擦衬片厚度等因素对制动稳定性的影响.影响因素分析结果表明:摩擦衬片杨氏模量对制动噪声有影响显著;制动压强、摩擦系数和制动鼓杨氏模量对制动噪声影响较大;摩擦衬片厚度和制动蹄杨氏模量对制动噪声具有一定影响;制动鼓角速度对制动噪声影响很小.     

复模态盘式制动器NVH性能分析与改进

以某轿车盘式制动器为研究对象,基于复特征值模态理论,用三维制图软件CATIA进行建模。在ANSYS Workbench平台对该模型进行复模态分析,通过模拟对比不同摩擦因数(μ=0.3~0.6)时制动器复模态下的虚部值与实部值,找出制动噪声的特点与分布情况。对摩擦块结构进行改进,用Dynamometer-GIANT8600惯性试验台对改进前后制动器模型进行噪声、振动与声振粗糙度(NVH)试验,并将仿真结果与试验结果进行了比较。比较结果表明:刹车片摩擦因数越低,制动产生的噪声概率越小。采用制动块切斜倒角和中间挖凹槽的措施,能有效地减少系统不稳定模态的频率,低速时制动噪声明显减少,制动器NVH性能提高约3.2%。     

制动器摩擦尖叫台架试验与不确定性统计分析

制动器的摩擦尖叫具有显著的不确定特征.基于制动声振试验台,开展盘式制动器的多工况制动尖叫试验,考察了尖叫的不确定性.为了进行不确定性分析,提出了基于噪声信号时频分析结果,能够全面反映尖叫的时间、频率和幅值特征的摩擦尖叫提取方法;建立了尖叫不确定性的统计分析流程、尖叫频率和声压级的统计性指标和基于QQ图的概率密度分布检验方法;提出了"频率数值倍数性和发生时刻一致性"的尖叫倍频关系充分必要条件,并建立了考虑倍频关系的尖叫不确定性统计分析方法.利用这些流程和方法分析了制动尖叫的不确定性.研究发现:不同的尖叫频率及其声压级具有不同的均值和标准差统计特性;尖叫频率近似服从正态分布,尖叫声压级越高,发生频次越低;拖滞工况和减速工况下的尖叫频率既有相同频率,也存在不同频率,而且频率和声压级的统计特性也存在一定的差别.     

鼓式制动器噪声的结构间环耦合理论模型

试验研究制动器结构参数对制动噪声的影响，建立鼓式制动器高频噪声问题的结构闭环耦合模型，运用Ｈａｍｉｌｔｏｎ变分原理推导该问题的结构闭环耦合动力学方程。并针对某车通过改变制动底板的结构参数，利用本模型进行计算分析。”理论分析与试验结果在一定程度上定量一致。本理论模型是针对双领蹄型鼓式制动器建立的，但可在改变局部结构和边界条件的情况下适应于任何型式的鼓式制动器。     

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。     

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.     

船舶艉轴部尖声诊断

分析了某大型散装货轮艉轴部异常尖叫声。采用噪声和振动信号的频谱分析和相关分析,指出这种现象出现的原因在于船体刚度欠佳,致使中垂过大,轴系不对中,导致艉轴前密封盖艉轴卡环发生撞击式摩擦,最后用分子机械摩擦理论揭示了摩擦尖叫声产生的特点及其原因。     

制动尖叫问题研究综述

在参阅大量国内外文献的基础上,对制动产生的振动及噪声问题进行了分类,对制动尖叫问题的研究方法、理论基础和抑制措施进行了综述,讨论了当前研究中存在的问题及未来研究的方向.     

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.     

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.