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。     

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     

鼓式制动器制动尖叫的机理及其预防

本文通过对具有领从蹄结构的鼓式制动器进行试验研究及谱分析，发现制动系统的切向振动是鼓式制动器制动尖叫的主要振源。通过建立制动尖叫的力学模型，较好地解释了制动尖叫产生的机理。本文进一步推导了制动过程中的切向力激振频率计算公式。只要在通常的制动工况下能使该激振频率避开结构的共振频率，则制动器在制动过程中就不会产生制动尖叫。因此，根据该方法可在设计阶段对制动器的制动尖叫进行预测，从而为预防制动器制动尖叫     

制动尖叫问题中复模态分析的应用

本文采用Abaqus建立制动钳、盘闭环耦合系统模型[1],通过复模态分析确定系统的不稳定模态。结合DOE方法,识别对系统阻尼比影响大的因子和水平,优化制动系统,抑制制动尖叫现象。     

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.     

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。     

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。     

盘式制动器制动时的热应力分析

制动器摩擦副的温度/应力场耦合分析计算是制动器设计的重要内容和选择摩擦副材料的重要理论依据。文章以制动中的盘式制动器为研究对象,建立了盘式制动器的有限元模型;模型考虑了制动盘和摩擦衬片间的滑动,利用非线性有限元多物理场方法,模拟了制动过程中的温度应力分布情况。     

盘式制动器铜基摩擦片摩擦制动特性的实验研究

为了研究盘式制动器铜基摩擦片与制动盘的摩擦制动特性,分析了盘式制动器制动原理。通过对铜基摩擦片的摩擦特性进行实验,探讨了不同制动速度以及制动压力下摩擦系数和磨损率的变化规律。研究结果表明:制动压力为30 N时,摩擦系数随时间逐渐增大并趋于稳定,稳定后的平均值为0.46;磨损率随制动压力增加而增加,随制动速度的增加而减小;此外,制动压力为30 N、制动速度为80 mm/min时,达到实验中的最佳制动效果。     

提升机电机械盘式制动器的间隙与压力控制

制动间隙调节和正压力控制是电机械盘式制动器设计和实现的关键问题。通过对矿井提升机电机械盘式制动器的分析,建立了包括电机、减速器、碟簧及螺纹副的数学模型。使用遗传算法和模糊控制律优化比例-积分-微分控制器(proportional-integral-derivative, PID)的参数选择。针对制动间隙和正压力控制,将具有自整定功能的PID应用在矿井提升机电机械盘式制动器。对比仿真与试验结果,讨论了控制器的性能。试验表明：制动间隙调节时间为0.8 s,上升时间为0.4 s,稳态误差为4%;制动器正压力与电机电压呈线型关系,模糊PID控制器能够将制动正压力控制在目标范围内,具有很好的跟踪性能。     

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.     

拖拉机盘式制动系统增力作用的研究

本文对拖拉机盘式制动系统的增力作用进行了研究,首次提出了系统增力系数的概念。研究结果表明:制动系统的增力系数K不仅与制动器的增力系数K_1有关,与操纵系统杆件的位置(位置系数K_2)也有关,本文重点讨论了系统设计参数对K_2的影响。     

制动钳及其约束对制动器热机耦合特性的影响

在定义零件间的约束关系和边界条件并且设置制动器摩擦系数、对流传热系数和橡胶衬套刚度等关键参数的基础上,建立了包含制动盘、摩擦衬片、制动块背板、活塞、制动钳、保持架、导向销及其橡胶衬套等零件的完整制动器热机耦合有限元模型.利用该模型对单次制动工况下的制动盘温度、周向应力和变形等热机耦合特性进行了分析.基于该模型将导向销橡胶衬套等效为弹簧单元和固定约束,发现橡胶衬套可忽略其几何结构等效为弹簧单元,但不可忽略为固定约束.最后,结合在制动器惯量试验台上开展的制动器热机耦合试验中热成像仪等设备测量盘面温度和变形的结果,验证模型的有效性,说明制动钳对制动器热机耦合特性有重要影响.     

SM-1型高摩擦系数合成闸瓦的研究

对SM－1型高摩擦系数合成闸瓦进行了研究，给出了它的特殊 能和制动摩擦性能，并对研究结果进行了分析；该闸瓦经装车试运行检验，其运行效果很好，已完全满足了铁路货车的提速要求。     

高压转子非线性接触模型的ACPSO有限元修正

针对精确建立航空发动机高压转子有限元模型的问题,提出了基于AC-PSO算法修正有限元模型描述航空发动机非线性接触的方法。首先在拉杆结构线性接触力学模型的基础上,建立其非线性模型。其次将模型修正问题转化为求解定义在时域的误差函数的极小值,运用AC-PSO算法对惯性权重w进行自适应动态调整,每一时刻对每一粒子不同对待。最后以某型航空发动机高压转子模型为例进行仿真。通过与非线性模型的PSO修正结果及线性模型的AC-PSO修正结果比较,该方法可有效进行模型修正。     

高压对大麦种子萌发的影响及诱变的DNA分子指纹分析

利用不同静水压力处理萌动的大麦种子, 保压2 h, 发现高压对大麦种子萌发及幼苗生长均有一定的抑制作用,大麦发芽率和成苗率明显下降,压力达到200 MPa时不再有幼苗成活. 高压处理后 幼苗中出现了表型发生变异的植株,选取不同压力处理中表型变异最明显的3棵单株： P₁,P₂,P₃,, 以ISSR(inter simple sequence repeat) 和RAPD(random amplified polymorphic DNA)手段对其进行DNA指纹图谱分析, 用选取的21个ISSR引物和19个RAPD引物分别扩增出391和229条带,多态性条带比率 (PPB)分别为4993%和5859%,在 P₂和P₃中,两种标记分别扩增出112和113多态条带,ISSR检测中原种与P₂的平均绝对距离系数为0.136　1, 与P₃的平均绝对距离系数为0.116　5. RAPD检测中原种与P₂的平均绝对距离系数为0.151 3,与P₃的平均绝对距离系数 为0.195　9. 结果显示, 原种与P₂,P₃在ISSR和RAPD的检测中DNA的多态性十分明显. 本研究进一步证实, 高压是诱导种子植物变异的一种行之有效的新方法.     

基于定子磁链轨迹跟踪的优化PWM高性能闭环控制

在低开关频率下采用优化脉冲宽度调制(pulse width modulation, PWM) 可获得较小的谐波畸变, 但将其直接应用于高性能闭环控制系统时会引起PWM 波形紊乱和系统过流. 给出了一组离线求解得到的特定谐波消除脉宽调制(selected harmonic eliminated pulse width modulation, SHEPWM) 开关角, 分析了将优化PWM 应用于高性能闭环控制系统会造成系统过流的原因. 深入研究了基于定子磁链轨迹跟踪的优化PWM 闭环控制方案, 给出了一种结合SHEPWM 特点的脉冲实时修正策略, 实现了采用优化PWM 的磁链轨迹跟踪高性能控制. 通过三电平逆变器异步电机驱动系统的仿真实验验证了该策略的有效性. 结果表明,驱动系统在200∽300 Hz的低开关频率下获得了较小的电流谐波畸变, 同时具有快速动态响应能力.     

压力对淀粉酶解程度的影响

研究了经高压(100～450MPa)处理后的淀粉对酶水解的敏感性.结果表明:高压处理对淀粉的酶解程度影响不大.