隨機模糊不確定盤式制動器穩(wěn)定性研究.pdf

1、汽車的振動噪聲(NVH)性能是衡量整車性能的關鍵指標，直接影響顧客的購車選擇。如何降低車內(nèi)噪聲水平，改善汽車NVH性能，提高車輛乘坐舒適性，正日益受到國內(nèi)各汽車公司的重視。盤式制動器作為汽車底盤的重要組成部分，當處于不穩(wěn)定狀態(tài)時，會產(chǎn)生令人不適的制動噪聲。近年來，汽車售后服務中關于制動噪聲的投訴率居高不下，如何降低制動噪聲產(chǎn)生的傾向性成為國內(nèi)外許多學者重點關注的問題。
　　本文在國家自然科學基金(11572121和11402083

2、)和湖南省研究生科研創(chuàng)新項目(CX2013B143)的資助下，基于盤式制動器的簡化有限元模型，結(jié)合復特征值法和響應面法建立盤式制動器的參數(shù)化模型，考慮盤式制動器的參數(shù)不確定性對制動器的穩(wěn)定可靠性的影響，提出含隨機模糊混合不確定參數(shù)的盤式制動器穩(wěn)定性分析方法以及盤式制動器時變穩(wěn)定可靠性分析與優(yōu)化方法。
　　論文的主要研究工作有:
　　(1)建立了某盤式制動器的有限元模型，采用復特征值法對制動噪聲傾向性進行了分析，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的第7

3、階模態(tài)對應復特征值阻尼比最小，為主要的不穩(wěn)定模態(tài)?？紤]摩擦對制動噪聲產(chǎn)生的影響，研究了不同摩擦系數(shù)下該盤式制動器第7階模態(tài)復特征值的變化，結(jié)果表明隨著摩擦系數(shù)的增大，第7階模態(tài)復特征值的實部會變大，而虛部變化不明顯，系統(tǒng)會變得不穩(wěn)定而產(chǎn)生制動噪聲。
　　(2)提出了一種含隨機模糊混合不確定參數(shù)的盤式制動器穩(wěn)定性分析方法。該方法先建立盤式制動器不穩(wěn)定階次模態(tài)阻尼比的響應面模型，實現(xiàn)模型參數(shù)化;再基于可靠性分析原理，采用混合參數(shù)可靠度

4、計算方法對制動器進行穩(wěn)定可靠性分析，并用Morris方法對參數(shù)化模型的不確定參數(shù)進行全局靈敏度分析，得到制動器系統(tǒng)穩(wěn)定可靠度對不確定參數(shù)的靈敏度;在穩(wěn)定可靠度不理想的情況下，根據(jù)靈敏度分析結(jié)果，最后通過降低支撐背板密度和增加支撐背板厚度提高盤式制動器系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　(3)針對參數(shù)化的制動器模型，考慮制動器在使用周期內(nèi)的磨損，將制動盤和制動片的厚度描述成關于時間t的函數(shù);采用隨機參數(shù)和隨機過程參數(shù)描述盤式制動器，并用蒙特卡洛方法

5、對其進行穩(wěn)定可靠性分析;針對盤式制動器在設計使用周期內(nèi)，穩(wěn)定可靠度達不到要求的問題，以復特征值阻尼比負值的最小化為優(yōu)化目標，支撐背板的密度和厚度為優(yōu)化設計變量，采用遺傳算法進行優(yōu)化，最終得到設計周期內(nèi)穩(wěn)定可靠的制動器系統(tǒng)。
　　本文以復特征值分析為基礎，結(jié)合響應面法、可靠性理論，提出了含隨機模糊參數(shù)的盤式制動器穩(wěn)定可靠性分析與優(yōu)化方法。實例證明所提方法能有效提高盤式制動器的穩(wěn)定可靠性，降低制動尖叫傾向性，對工程設計有一定的指導作用