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.     

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.     

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。     

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。     

基于电弧电压的铝合金脉冲MIG焊过程监测及稳定性分析

针对铝合金脉冲MIG焊焊接过程中的稳定性问题,提出利用概率密度分布的分析方法,来获得不同焊接参数匹配下的电弧电压信号的特征值,利用感知器分类方法对所获得的特征值进行分析,得出电弧电压概率密度第一峰值与第二峰值的最佳参数匹配的判别公式.结果表明:电弧电压概率密度峰值的比值能反映焊接过程动态稳定性,可用来进行脉冲MIG焊接过程监测与焊接规范参数匹配分析.     

二维床面均匀沙双向位置特性的实验研究

在前人暴露度研究的基础上,提出了隐蔽角、相对突出度及双向隐暴度等概念,分析了二维床面上泥沙位置的分布规律.将2 500颗等粒径玻璃球和1 000颗粒径近似相等的河卵石分别随机投入玻璃窄槽中,尽可能使表层颗粒大致水平,模拟均匀沙随机分布特性.采用电显量角仪及电显游标卡尺分别测量了玻璃球隐蔽角、暴露角和卵石暴露度、突出度等参数.统计分析发现,玻璃球隐蔽角和暴露角概率密度均近似服从正态分布,且参数一致;相对暴露度及相对突出度概率密度分别呈正、负偏态趋势;河卵石相对突出度概率密度呈负偏态趋势,相对暴露度概率密度呈正态趋势;两种材料的双向隐暴度概率密度近似呈正态分布.     

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.     

基于证据理论的汽车制动器系统稳定性分析

针对汽车制动器系统可能存在不完整信息或冲突信息的情形,提出了一种基于证据理论的盘式制动器稳定性研究方法.该方法将参数不确定性分析引入制动器系统的稳定性研究中,采用证据变量对系统不确定性参数的不完整信息或冲突信息进行整合,并对系统参数的大不确定区间信息进行处理;建立了基于证据理论的不确定汽车盘式制动器系统的稳定性分析模型,采用关于系统复特征值阻尼比的信任函数和似真函数对系统的稳定性进行不确定性度量和评估,并给出了方法的具体研究步骤;通过分析不确定性条件下系统稳定性达到设计要求的概率区间,研究了各不确定参数对系统稳定性的影响.研究方法对抑制汽车制动噪声具有一定的工程指导意义.     

施工导流堰前水位分布的概率密度演化方法

针对施工导流期间上游围堰堰前水位的概率分布,应用了一类以概率守恒原理为理论基础的概率密度演化思想和方法.在分析水文和水力不确定性的基础上,根据水库蓄量平衡关系,建立了堰前水位分布的广义概率密度演化方程.以某水电工程为例,通过数值求解带有7个随机变量的广义概率密度演化方程,得到了堰前水位分布的概率密度函数曲线,并根据该曲线随时间的演化规律,分析了堰前水位的涨落趋势和涨落速度,发现在水文和水力随机因素的综合影响下,水位分布大体呈对称多峰型,形式上与正态分布相距甚远.     

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.     

振动落砂机系统的拟周期碰撞设计

首先建立了落砂机系统周期运动的Poincaré映射,考虑到在设计过程中经典的Neimark-Sacker分岔临界准则需要直接计算特征值带来的局限性,利用不直接依赖于特征值计算的显式临界准则,获得了系统发生Neimark-Sacker分岔的两参数区域图,所获得的参数区域图有助于主动设计系统的拟周期碰撞运动.然后应用中心流形-正则形方法进一步分析了拟周期碰撞运动的稳定性.最后数值仿真表明在选定的系统参数处能产生稳定的拟周期碰撞运动.     

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.     

一类带时滞的SIR传染病模型的稳定性与Hopf分岔分析

研究了一类带有时滞且具有预防接种免疫力的SIR传染病模型.借助特征值理论分析了无病平衡点和地方病平衡点的稳定性,同时以时滞为分岔参数,得出Hopf分岔的条件,进一步应用规范型和中心流形定理得出了关于Hopf分岔周期解的稳定性和分岔方向的计算公式.     

基于频域盲信号处理的汽车制动异响定位方法研究

汽车基础制动器在汽车刹车过程中会产生剧烈的振动和噪声,影响乘员的舒适性,降低有关汽车零部件的寿命;同时,尖锐的制动噪声(尖叫)还会严重干扰人们的正常生活。针对汽车制动异响噪声的治理工作非常重要。总结了汽车制动噪声的产生机理、噪声特点和影响因素,回顾并分析了抑制和防治制动噪声的理论与工程研究进展。针对传统汽车制动异响检测分析方法手段单一、数据处理不便、灵活性差等突出性问题,提出了一种基于声信号频域盲处理的制动异响定位方法,详细介绍了其关键技术:利用动态粒子群优化形态滤波抑制路试背景噪声、使用峭度最大化复数单元固定点算法分离提取复分量、利用改进KL距离解决次序不确定性等。通过实际刹车制动声信号故障提取,验证了该方法的有效性和可靠性。     

Ghostburster神经元系统的稳定性与Hopf分岔

考虑一类弱电鱼椎体的神经元细胞Ghostburster系统模型, 首先用数值计算方法给出该神经元系统的平衡点, 通过分析平衡点附近Jacobi矩阵对应的特征值, 分析平衡点附近的稳定性及其类型. 其次, 用Hopf分岔存在性理论及其分析方法给出该系统模型Hopf分岔的方向及分岔周期近似解和近似周期. 结果表明, 当系统参数控制在一定范围内时, 系统模型产生了亚临界Hopf分岔, 并出现周期逐渐增加且不稳定的周期解轨道. 最后, 利用MATLAB等数学软件给出理论分析对应的数值模拟结果, 模拟选取树突膜钾离子电流最大电导和胞体膜注入电流的相关参数作为分岔参数, 考察系统在单参变化下的动力学行为.     

风力驱动下带有参激,外激和自激的双塔系统的动力学行为

对于风力驱动下带有参数激励、外部激励和自激的双塔模型,运用近似扰动法得到模型在1∶2共振条件下的平均方程。借助于霍尔维茨准则分析平均方程的稳定性和分岔情况,得到关于参数的所有临界分岔值和各临界分岔值下雅克比矩阵的特征值类型,从而根据特征值实部的正负号,或者郁培提出的maple程序分析在一些参数临界值附近小扰动下初始平衡点的稳定性和分岔情况。     

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。     

Lorenz-like系统的叉形分支现象

大量文献研究均是以一次项系数为分岔参数,它们的分岔图形具有连续性,并且可以用特征值做更详细的分析,而本文以二次项系数h为分岔参数,研究了Lorenz-like系统叉形分支,并在多种情况讨论中将遇到间断的特性.