熱-結(jié)構(gòu)耦合下制動(dòng)器嘯叫研究.pdf

1、近年來(lái)，人們對(duì)汽車(chē)的NVH性能越來(lái)越關(guān)注。制動(dòng)噪聲特別是制動(dòng)嘯叫不僅影響著駕駛體驗(yàn)，也是工程師們孜孜不倦想要攻克的熱點(diǎn)難題。雖然實(shí)驗(yàn)分析能夠得到準(zhǔn)確的嘯叫頻率，但其成本過(guò)高且靈活性不足。隨著計(jì)算機(jī)性能的提升，有限元分析在制動(dòng)噪聲分析領(lǐng)域得到了廣泛采用，目前大部分的研究都沒(méi)有考慮熱場(chǎng)的影響。汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程中，制動(dòng)盤(pán)與制動(dòng)片之間的溫度可以高達(dá)幾百度，此時(shí)的結(jié)構(gòu)熱應(yīng)力、應(yīng)變與變形都影響著制動(dòng)結(jié)構(gòu)的力學(xué)表現(xiàn)，系統(tǒng)的各種材料在不同溫度下的材料特性也

2、不同，摩擦系數(shù)也與溫度相關(guān)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行自由模態(tài)仿真分析與自由模態(tài)實(shí)驗(yàn)分析，以實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的結(jié)果作為基準(zhǔn)，調(diào)校有限元模型的參數(shù)（楊氏模量，泊松比），得到準(zhǔn)確的有限元模型；⑵在給定工況下對(duì)結(jié)構(gòu)的熱場(chǎng)進(jìn)行分析，得到制動(dòng)結(jié)構(gòu)的溫度場(chǎng)表現(xiàn)，以溫度場(chǎng)作為耦合場(chǎng)，得到考慮熱載荷情況下的系統(tǒng)應(yīng)力場(chǎng)，應(yīng)變場(chǎng)以及變形等；⑶利用復(fù)特征值理論，通過(guò)觀察復(fù)特征值共軛對(duì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的嘯叫傾向性以及嘯叫頻率值，分析摩擦系數(shù)與楊氏模量

3、的影響。另外，基于預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析理論得到熱-結(jié)構(gòu)耦合下的制動(dòng)嘯叫表現(xiàn)，以復(fù)特征值共軛對(duì)的變化反映熱-結(jié)構(gòu)耦合前后制動(dòng)嘯叫表現(xiàn)的差異；⑷利用瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)理論，選擇合適的測(cè)點(diǎn)，在不同的摩擦系數(shù)與楊氏模量，以及考慮與不考慮熱載荷的條件下進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)測(cè)點(diǎn)的加速度譜得到系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性，以快速傅立葉變換理論做輔助工具，得到結(jié)構(gòu)的頻譜，判斷系統(tǒng)在不同狀態(tài)下的制動(dòng)嘯叫表現(xiàn)，并與復(fù)特征值分析結(jié)果作對(duì)照；⑸采用諧響應(yīng)分析，基于模態(tài)疊加法理論，從穩(wěn)態(tài)分析的