硕士论文-汽车盘式制动器振动与噪声研究

同济大学汽车学院硕士学位论文汽车盘式制动器振动与噪声研究姓名：周冠嵩申请学位级别：硕士专业：车辆工程指导教师：吴光强20080301汽车盘式制动器振动与噪声研究作者：周冠嵩学位授予单位：同济大学汽车学院相似文献(10条)1.期刊论文南旭东.刘佐民.袁智军.蔡萼华.NanXudong.LiuZuomin.YuanZhijun.CaiEhua基于不同摩擦副配对的盘式制动器粘滑特性研究-润滑与密封2008,33(5)基于不同摩擦配对副,探讨了盘式制动器粘滑振动的特点,并对配对副硬度对粘滑振动的影响进行了研究.结果表明:摩擦副配对对粘滑振动有较大影响,摩擦因数越高,波动越大,则产生粘滑振动的趋势越大,相应的振动幅值也越大;硬度高的摩擦副配对,摩擦因数较大,在运动过程中摩擦因数的波动也大,特别是在临近停车的低速情况下,具有产生粘滑振动的趋势.此外,高硬度的配对副发生粘滑的临界速度小于硬度低的配副.2.学位论文卓继志基于虚拟样机技术的盘式制动器制动振动研究2007随着汽车工业的快速发展和人们对汽车各个方面的性能要求不断提高，汽车制动时所产生的噪声已经是汽车开发商急需解决的问题。本文在查阅大量国内外文献的基础上采用虚拟样机技术，应用机械动力学仿真软件ADAMS和有限元软件ANSYS对盘式制动器的性能做了一些新的探索与尝试。首先综述了研究背景，包括制动器制动振动的机理原因和解决振动问题的研究方法。介绍了虚拟样机技术及其软件，并建立了多刚体系统动力学方程和多柔体系统动力学方程。接着介绍了盘式制动器自激振动的理论基础，分析了摩擦因数变化引起的非线性振动模型，如粘滑摩擦模型和负阻尼摩擦模型，以及模态耦合引起的盘式制动器振动理论模型。然后把盘式制动器简化成由弹性制动盘和弹性制动块组成的振动模型，用连续弹性振动梁建立振动数学模型，利用有限元软件ANSYS生成制动盘和制动块的模态中性文件MNF，再将模态中性文件导入到动力学仿真软件ADAMS中，生成盘式制动器柔性体模型，这一过程运用了宏命令MACRO来添加哑物体和约束，以及创建和修改接触力。最后对盘式制动器动力学模型进行仿真，从中可以得出盘式制动器的一些结构参数会对振动产生影响，如制动盘的阻尼、制动块的阻尼和形状。结果表明制动盘和制动块的阻尼对振动都能起到抑制作用。3.期刊论文卓继志.谢伟东.宁晓斌.ZHUOJi-zhi.XIEWei-dong.NINGXiao-bin盘式制动器制动振动噪声问题的解决方案-机械设计与制造2007,(11)在参考了大量国内外的文献资料基础上,总结了盘式制动器发生振动噪声的机理,分析了振动噪声的振动模型,阐述了制动振动与噪声的理论分析方法以及试验方法,并提出了如何寻找解决该问题的最佳方法和解决该问题的最终目标.4.学位论文李清浮钳盘式制动器振动稳定性及传递路径研究2008汽车制动振动和噪声对安全和环境影响很大，论文从振动源头和传振路径两方面研究了制动器钳体振动特性，探讨了提高其稳定性的技术途径。论文基于制动器钳体结构特征，建立了制动器钳体部件振动瞬态分析模型。模型有限元分析表明了各部件间模态振动频率，揭示了制动过程发生制动尖叫的主要原因是制动钳体零件间某阶频率十分相近；该研究为制动器钳体结构设计提供了理论依据。基于制动钳体和制动盘的谐反应有限元分析，得出了通过改变制动器部件结构参数可改善制动稳定性的重要结论。分析表明：改变制动器钳体设计参数可在一定程度上改善制动器稳定性，特别是当制动盘厚度参数改变时，对制动器的稳定性和噪声的影响很明显。论文建立了以制动液为组件的振动分析模型。该模型将制动液简化为弹性体，探讨了其对制动钳体振动稳定性的影响；研究表明：制动液对钳体振动影响不显著。本文建立了ADAMS/View的整车刚体模型，并基于ADAMS的振动模块对制动振动的传递途径进行了分析，揭示出万向节到转向盘环节是振动传递路径中振动放大的主要因素。为了验证理论分析的正确性，在试验台架上测试了制动器钳体不同部位的振动特性，结果表明：钳体部位不同，振动信号差别较明显，从而证实了文中理论模型的正确性。5.期刊论文宁晓斌.张文明盘式制动器振动的多体动力学分析-有色金属2004,56(4)为准确计算盘式制动器的振动频率,采用多柔体动力学分析方法,研究制动器摩擦引起的非线性振动.首先应用有限元软件ANSYS,生成制动器柔性体零件,然后在多体动力学软件MSC.ADAMS中,通过施加约束、力以及摩擦片和制动盘之间的滑动接触,建立盘式制动器柔性体模型.模型研究结果表明,增加摩擦片阻尼抑止了制动盘的振动.6.期刊论文张立军.缪唯佳.余卓平.ZHANGLi-jun.MIAOWei-jia.YUZhuo-ping汽车盘式制动器摩擦-振动耦合特性试验研究-摩擦学学报2008,28(5)本文针对9种具有不同厚薄差和端面跳动量组合的汽车盘式制动器,利用制动器惯性试验台在四种制动压力工况下进行了制动转矩和制动压力的测量,并通过阶次分析与小波分析的方法研究了盘式制动器摩擦特性与制动压力波动之间的耦合关系.研究发现:制动盘的厚薄差和端面跳动会引起法向力的波动,进而引起摩擦系数的波动,并且摩擦系数、制动压力以及制动转矩的波动都与转速存在2阶的阶次关系;摩擦系数静态成分随着相对速度的减小和制动压力的减小而增大;摩擦系数动态部分随制动压力的增大而减小,且主要由制动盘厚薄差引起,端面跳动对其影响不明显.7.会议论文曹献坤.贾宏禹.黄之初.柳红艳材料的粘弹性对制动摩擦片振动及制动噪声的影响研究2002以盘式制动器为研究对象,在粘弹性振动理论的基础上建立了摩擦片的振动微分方程,得到了材料的粘弹性与摩擦片振动之间的关系;并模拟实际制动工况,利用Ansys软件进行了摩擦片振动的模态分析,探讨了摩擦材料的粘弹性对摩擦片振动及制动噪声的影响.这为制动器的减振降噪设计提供了理论依据.8.学位论文田红涛基于ANSYS的盘式制动器振动噪声分析与研究2008随着经济的迅速发展，汽车已经进入普通老百姓的家庭，极大地方便了人们的日常生活和工作。人们对汽车舒适性方面的要求也迅速向国际水平靠拢，购买汽车的时候，人们不仅仅关注汽车的价格、安全性，同时对汽车振动噪声等与舒适性相关的要求也越来越高。随着汽车技术的不断进步，车内振动与噪声明显降低，而一些子系统和零部件的振动噪声问题(例如制动器的振动噪声问题)，变得越来越突出，因此对制动器进行振动噪声方面的研究显得非常重要。这对制动器的结构设计具有重要的实用价值。本文首先介绍了有限元的思想和有限元分析的几种常用的软件，然后以国产某型汽车为例，假设制动力矩均匀分布，经过简化计算求出制动盘、制动片、制动支架的制动力矩。然后建立制动器各构件的CAD模型，考虑到划分网格的需要，建模的时候忽略了构件构件中一些不重要的凹台和圆角，采用mapped法将建立的模型网格化，确定合适的边界条件和自由度，将制动力矩加载到制动器的有限元模型上，进行结构分析和模态分析。分析结果表明：制动盘的固有频率在368～699Hz之间，制动盘的动刚度不足；制动片的尖角部位有应力集中；制动支架的动刚度不足。同时各部件的不同阶频率有重合的情况，容易引起结构共振。希望采用改变厚度，尖角部位倒圆角，同时在制动盘上开设通风道的等办法来降低振动噪声产生的概率。将优化设计后的模型导入ANSYS中，重新进行模态分析，结果显示各个构件的应力集中的情况有了较大的改善，固有频率都有所升高，但是外界的激励频率一般比较小，同时不同阶频率重合的现象也有所改善，在理论上减少了振动噪声发生的概率，这种降低盘式制动器振动噪音的方法有待进一步通过试验鉴定。本文的工作主要在于用模态分析的方法分析制动器振动噪声的发生源，这种方法不仅适用于分析制动器，而且为机械设备中相互耦合的部件之间的振动噪声的检测，提供了一种可以借鉴的降低振动噪声方法。9.期刊论文郭洪强.郭世永.GUOHong-qiang.GUOShi-yong基于有限元的汽车制动器振动分析研究-噪声与振动控制2007,27(4)汽车制动器振动形式的噪声,成为目前汽车研究的一个难题.首先在理论上,对制动器的振动特性进行了研究,然后利用ANSYS/LS-DYNA软件,对某汽车盘式制动器进行了瞬态动力学分析,得出了其振动曲线.模型研究得出,制动盘和摩擦片之间的摩擦力,是引起制动器振动的一个诱导因数,减小摩擦系数可降低振动.10.学位论文郭洪强盘式制动器振动特性的仿真分析2007汽车制动器的振动，降低了制动器使用的可靠性和使用寿命，同时对环境也造成了污染。然而，到目前为止仍然没有令人信服的理论全面解释制动器的振动，原因是振动特性涉及许多学科，其中包括非线性振动、接触力学、摩擦学等。由于存在一定的激励机制，以及制动系统动力学特征，引发了共振，形成了制动器的振动。从动力学观点来说，制动器不稳定系统引发的振动，从能量观点来说，由于能量聚集产生振动。制动系统在一定频率下，虽然有明显的不稳定倾向，但没有合适的激励，制动器也许不发生振动。另外，即使制动系统在一定频率下是稳定的，但由于很强的激励或耦合，制动器也许会发生振动。制动系统摩擦力造成的激励是制动器振动的主要原因，此外制动系统是否存在共振频率的特征也是制动器振动的原因。本文从引起制动振动的理论模型出发，应用有限元、多体动力学分析软件，对引起制动器产生振动的几个方面，进行了详细的研究。其主要包括以下几个部分：1.应用ANSYS软件，对其进行隐式的瞬态动力学分析，探讨了摩擦力引起的盘式制动器的振动特性；2．应用ANSYS/L-S-DYNA软件模块，对其进行显式的瞬态动力学分析，探讨了摩擦力、摩擦副之间粘滑作用引起的盘式制动器的振动特性；3．应用ANSYS软件和多体动力学分析软件ADAMS，对其进行联合仿真，探讨了摩擦力激励下，制动系统是否存在共振频率的特征下引起的盘式制动器的振动特性。经计算得出的结果，为进一步研究汽车制动器的噪声，研制高性能的制动器提供了依据。本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：569705c1-33e0-4d04-8790-9dd2013b48a8下载时间：2010年8月14日