盤式制動(dòng)器熱-結(jié)構(gòu)耦合及摩擦噪聲分析.pdf

1、制動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)車輛行駛安全至關(guān)重要，汽車制動(dòng)產(chǎn)生的噪聲對(duì)駕駛員及乘客的身心都有很大的危害，汽車在連續(xù)制動(dòng)或者緊急制動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的高溫對(duì)制動(dòng)機(jī)構(gòu)有很大的損傷，制動(dòng)時(shí)候也容易產(chǎn)生摩擦噪聲。本文使用有限元軟件ABAQUS中的熱-結(jié)構(gòu)耦合分析模塊及復(fù)特征值分析模塊，對(duì)某盤式制動(dòng)器進(jìn)行熱-結(jié)構(gòu)耦合分析、復(fù)特征值分析;并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究?jī)?nèi)容及成果如下:
　　(1)建立盤式制動(dòng)器三維模型及有限元模型，并在緊急制動(dòng)工況及持續(xù)制動(dòng)工況下進(jìn)行熱-結(jié)構(gòu)耦

2、合分析，獲得了不同制動(dòng)工況下制動(dòng)盤的溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)分布情況，并得到制動(dòng)時(shí)制動(dòng)盤和摩擦片之間的接觸壓力分布情況。分析結(jié)果表明:由于接觸面接觸壓力分布不均勻，接觸面徑向溫度差異較大，接觸面中間位置形成高溫帶，周向溫差較小;熱量在制動(dòng)盤內(nèi)由摩擦接觸面?zhèn)飨蚱渌恢?。溫度分布的不均勻反過來影響接觸狀態(tài)，接觸應(yīng)力的變化。
　　(2)對(duì)盤式制動(dòng)器進(jìn)行復(fù)特征值分析，得到制動(dòng)盤制動(dòng)片接觸面之間不同摩擦系數(shù)、不同制動(dòng)壓力、不同接觸剛度下的復(fù)特征值，摩

3、擦噪聲產(chǎn)生的傾向及產(chǎn)生摩擦噪聲時(shí)的振型。分析表明，接觸面摩擦系數(shù)及接觸剛度的增加，不但提高了產(chǎn)生摩擦噪聲的傾向，還增加了不穩(wěn)定模態(tài)，但是不穩(wěn)定模態(tài)的振型基本相同，同為制動(dòng)盤的節(jié)徑振動(dòng)及平面內(nèi)周向振動(dòng);接觸壓力的變化對(duì)摩擦噪聲產(chǎn)生的傾向及不穩(wěn)定模態(tài)基本沒有影響。
　　(3)在清華摩擦學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行摩擦噪聲實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)得到摩擦噪聲產(chǎn)生的閥值及不同壓力不同轉(zhuǎn)速下摩擦系數(shù)、噪聲頻率、噪聲聲壓的變化及振動(dòng)方向與噪聲頻率之間的關(guān)系。