盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)噪聲有限元分析.pdf

1、盤(pán)式制動(dòng)器是汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)中的重要組成部件。隨著科學(xué)的發(fā)展以及人們生活的需要，盤(pán)式制動(dòng)器因?yàn)槠鋬?yōu)良的制動(dòng)性能，也越來(lái)越多的用于汽車(chē)上。隨之制動(dòng)噪聲便越來(lái)越受人們關(guān)注。它是一個(gè)非線性動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，一直以來(lái)都是研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
　　 本文以某款還未批產(chǎn)的盤(pán)式制動(dòng)器為研究對(duì)象，通過(guò)ABAQUS軟件對(duì)零部件做了自由模態(tài)分析，從接觸理論和復(fù)特征值理論出發(fā)，針對(duì)不同工況對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器總成進(jìn)行了復(fù)模態(tài)分析，找出非穩(wěn)定模態(tài)，以及不同零部件對(duì)不穩(wěn)定模

2、態(tài)的貢獻(xiàn)讀，最后進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
　　 首先通過(guò)前處理軟件HYPERMSEH對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器總成進(jìn)行有限元模型的建立，得到了包括殼體，支架，制動(dòng)盤(pán)，摩擦片等在內(nèi)的總成網(wǎng)格模型。為了得到高質(zhì)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(duì)重要零部件殼體，支架，摩擦片，制動(dòng)盤(pán)，進(jìn)行零件自由模態(tài)分析，預(yù)先取基本楊氏模量為參數(shù)，通過(guò)

3、分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，由公式推出標(biāo)準(zhǔn)楊氏模量，用于后面要進(jìn)行的復(fù)模態(tài)分析。
　　 調(diào)整好參數(shù)后，再通過(guò)CEA（復(fù)特征值分析）方法對(duì)制動(dòng)器總成進(jìn)行復(fù)模態(tài)分析，分析了前進(jìn)剎車(chē)的6種工況。通過(guò)分析結(jié)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(yàn)結(jié)果的1.9kHz匹配。然后針對(duì)1.8kHz左右的非穩(wěn)態(tài)，通過(guò)CCF計(jì)算得出貢獻(xiàn)度最高的為制動(dòng)盤(pán)。針對(duì)制動(dòng)盤(pán)，通過(guò)CMCF計(jì)算，結(jié)果顯示制動(dòng)盤(pán)的第四和第五階固有模態(tài)對(duì)1.8kHz左右

4、的系統(tǒng)非穩(wěn)態(tài)貢獻(xiàn)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(guò)更改制動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì)改變制動(dòng)盤(pán)的“三階面外”模態(tài)，調(diào)整制動(dòng)盤(pán)的材料楊氏模量參數(shù)（提高制動(dòng)盤(pán)剛度），并進(jìn)行CEA驗(yàn)證，計(jì)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(shè)計(jì)目標(biāo)。
　　 提出了A、B、C三種方案，均以提高制動(dòng)盤(pán)軸向剛度為目的。經(jīng)過(guò)CEA計(jì)算驗(yàn)證，方案B采用漸