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.     

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.     

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。     

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.     

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。     

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.     

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。     

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。     

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。     

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.     

制动盘表面微结构仿生构建与应力场分析

制动盘摩擦磨损不均匀易引起制动失效,导致重大交通事故的发生。基于蝗虫体表因具有非光滑表面结构而表现出的良好耐磨特性,应用SolidWorks三维制图软件建立了不同制动盘表面微结构仿生模型。运用ANSYS Workbench仿真软件,对不同表面微结构制动盘在不同初始速度下摩擦制动过程中的制动时间及应力分布情况进行了分析。得到了仿生制动盘表面结构的变化对制动性能和耐磨性能的影响情况,表明直沟槽表面制动盘的制动性能和耐磨性能相对较好。该研究结果对寻求一种制动性能和耐磨性能良好的仿生制动盘表面优化设计方法提供了理论基础。     

驻车制动操纵手柄疲劳分析

驻车制动操纵手柄是汽车上的关键部件,其可靠性对安全运行至关重要,疲劳是可靠性分析的重要组成部分。通过三维设计软件CATIA建立驻车制动操纵手柄模型,并利用有限元分析法对其进行疲劳分析,获得其变形图和寿命分布图,对现实试验有很强的理论指导意义,有一定的工程推广价值。     

制动盘自由模态仿真与试验对比及模态置信度研究

建立了制动盘有限元模型,仿真得到制动盘前五阶弹性模态;对制动盘进行模态试验,阐述了制动盘模态试验的参数选择、测点布置、模态置信度判断准则,并通过综合频率响应函数和模态置信准则验证了试验结果的可靠性;仿真与试验得到的制动盘模态振型、模态频率等结果误差很小,二者基本一致。结果表明,所建立的制动盘有限元模型可用于约束状态下制动盘振动和噪声性能的预测。     

浮动蹄式制动器制动跑偏力学分析

运用有限元分析软件建立浮动蹄式制动器和传统蹄式制动器的有限元模型,选择摩擦片与制动鼓的8个偏心位置进行有限元分析,得到偏心量-制动力矩曲线关系图;为验证理论分析的正确性,利用Adams动力学软件进行2种制动器的动力学分析,并进行了车辆台架试验,其结果与有限元分析结果一致。分析结果表明:偏心误差改变时,浮动蹄式制动器仍能够保证总的制动力矩基本不变,降低了制动器对汽车跑偏的影响,而传统蹄式制动器总的制动力矩有很大的变化,易发生制动跑偏;浮动蹄式制动器对于减小车辆制动跑偏有明显的优越性。     

湿式多盘制动器的温升特性分析

为了全面揭示湿式制动器在持续工况下的温升变化情况,本文以用于矿山机械的湿式多盘制动器作为研究对象,通过仿真分析和台架实验分析持续工况下的摩擦盘的温度变化。并利用正交试验设计和交互作用分析确定影响摩擦盘温升的最显著因素以及各因素之间的交互作用对温升的影响。结果表明：（1）摩擦盘在径向上的温度变化大于在周向上的温度变化。（2）对于无轨胶轮车来说,应避免速度在40km/h附近制动。（3）影响摩擦盘温升的最显著因素为制动速度,其次是制动时间,最小的为制动力。（4）在多因素交互分析中,制动力与制动时间的交互作用最明显,这两个因素的联合作用对摩擦盘温升影响较大。该研究可为湿式制动器的设计、优化提供理论基础,并为如何避免热变形和热失效提供思考角度。     

汽车电子制动力分配的分级控制与仿真研究

解决制动初期的制动力分配难题对汽车安全性具有重要意义.在对汽车制动特性进行分析的基础上,提出含有控制级和协调级的电子制动力分配(EBD)分级控制方法,设计了基于模糊推理的各轮预分配制动力控制策略,并根据各轮参考滑移率对各轮预分配制动力进行调整.利用汽车电子控制单元的嵌入式系统开发平台,在不同条件下进行了汽车EBD与ABS硬件在回路仿真试验.试验结果表明,EBD分级控制在制动初期ABS起作用前,能够有效调整汽车制动力分配,提高了整车制动的安全性.     

快速列车盘型制动热过程有限元分析

制动热过程分析对于列车制动盘的结构设计及寿命评估具有重要意义。该文对160km.h-1快速列车制动盘温度场进行了数值计算,重点讨论了制动加载方式、制动工况和环境温度对制动盘瞬态温度场的影响。将闸片与制动盘的摩擦生热等效为瞬时移动面热源,建立了循环对称制动盘有限元分析模型,进而采用MSC.Marc有限元软件分析了制动盘瞬时温度场的三维分布特征及制动盘工作面的热循环历程。结果表明:由于接触区的温度不均匀性,采用均布制动载荷方式不利于闸片的均匀磨损;混合制动模式下对制动盘产生瞬时尖峰热冲击;制动盘内的瞬时温度梯度及温度变化速率具有基于环境温差的整体平移特性。     

低合金铸铁汽车制动鼓的失效分析

文章通对2种典型失效形式的低合金铸铁汽车制动鼓进行成分分析、金相检查及硬度测试,寻找失效机理形式。结果表明,制动鼓的硬质亮白点是由于成分不合理及制动时摩擦热作用引起相变等,导致制动效果差。制动鼓出现黑斑及龟裂是由于耐热疲劳性能不足而发生相变,导致制动带开裂而失效。