盤式制動器制動噪聲有限元分析.pdf

1、盤式制動器是汽車制動系統(tǒng)中的重要組成部件。隨著科學的發(fā)展以及人們生活的需要，盤式制動器因為其優(yōu)良的制動性能，也越來越多的用于汽車上。隨之制動噪聲便越來越受人們關注。它是一個非線性動力學問題，一直以來都是研究的重點和難點。
　　 本文以某款還未批產的盤式制動器為研究對象，通過ABAQUS軟件對零部件做了自由模態(tài)分析，從接觸理論和復特征值理論出發(fā)，針對不同工況對盤式制動器總成進行了復模態(tài)分析，找出非穩(wěn)定模態(tài)，以及不同零部件對不穩(wěn)定模

2、態(tài)的貢獻讀，最后進行結構改進。
　　 首先通過前處理軟件HYPERMSEH對盤式制動器總成進行有限元模型的建立，得到了包括殼體，支架，制動盤，摩擦片等在內的總成網(wǎng)格模型。為了得到高質量網(wǎng)格，不同部件采用不同劃分方法，使用了很多劃分技巧。給出了不同零部件材料，建立了接觸面，摩擦耦合，相互作用以及約束，邊界條件以及載荷。
　　 然后針對重要零部件殼體，支架，摩擦片，制動盤，進行零件自由模態(tài)分析，預先取基本楊氏模量為參數(shù)，通過

3、分析結果與試驗結果的對比，由公式推出標準楊氏模量，用于后面要進行的復模態(tài)分析。
　　 調整好參數(shù)后，再通過CEA（復特征值分析）方法對制動器總成進行復模態(tài)分析，分析了前進剎車的6種工況。通過分析結果的整理，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在1.8kHz左右出現(xiàn)非穩(wěn)態(tài)，與試驗結果的1.9kHz匹配。然后針對1.8kHz左右的非穩(wěn)態(tài)，通過CCF計算得出貢獻度最高的為制動盤。針對制動盤，通過CMCF計算，結果顯示制動盤的第四和第五階固有模態(tài)對1.8kHz左右

4、的系統(tǒng)非穩(wěn)態(tài)貢獻度最大。而此兩階模態(tài)的振型相同，即為所謂“三階面外”模態(tài)。
　　 通過更改制動盤設計改變制動盤的“三階面外”模態(tài)，調整制動盤的材料楊氏模量參數(shù)（提高制動盤剛度），并進行CEA驗證，計算中只顯示在10bar下有1.8kHz非穩(wěn)態(tài)存在，且非穩(wěn)定程度比原始狀態(tài)下降。最終將提高“三階面外”模態(tài)固有頻率8％定為設計目標。
　　 提出了A、B、C三種方案，均以提高制動盤軸向剛度為目的。經(jīng)過CEA計算驗證，方案B采用漸