盘式制动器制动尖叫的有限元分析与试验

建立了产生制动尖叫的钳盘式制动器各主要零件的有限元模型,并通过集成构建了制动器总成的接触摩擦耦合有限元模型,计算了制动器振动系统的复特征值分布和模态,分析了可能产生制动尖叫的不稳定模态,并与制动噪声台架试验统计结果进行了对比,结果表明所建模型能够较好地预测出制动器发生制动尖叫的倾向;分析了各零件的振动模态对产生制动尖叫不稳定模态的贡献大小,揭示出有尖叫倾向的不稳定模态是由子结构未耦合时的多阶振动模态叠加而成;分析讨论了摩擦因数、摩擦片结构及其背板阻尼对制动尖叫的影响,为控制制动尖叫提供了途径。     

盘式制动器制动尖叫计算模型的建立

借助于有限元和模态综合技术，建立了盘式制动器制动尖叫的摩擦耦合模型。通过复特征分析，得到了对应于每阶段动模态的阻尼与频率，模态阻尼值揭示了哪 些模态不稳定并有可能产生尖叫；最后运用耦合模型研究了摩擦系数和子结构模态对制动尖叫的影响。     

盘式制动器制动尖叫的研究

制动尖叫是由摩擦耦合诱发和顺各部件的模态参数匹配不当引起的系统不稳定现象，针对一个有尖叫倾向的实际样车，通过有限元方法提取制动器各部件的模态参数，以制动器的每个部件作为一个子结构，应用自由界面法进行模态综合，得到了与实际尖叫情形相符的耦合模型；应用耦合模型，通过分析子结构模态与耦合系统不稳定模态的关系，这量地得到了各子结构模态对制尖叫的影响大小，从而得到了决定尖叫产生与不否的关键因素－支架的第１１     

盘式制动器制动尖叫CAE分析及其解决方案

本文针对一个有尖叫倾向的实际样车,通过有限元方法提取制动器各部件的模态参数,应用耦合模型来分析子结构模态与耦合系统不稳定模态的关系。从而得出引起制动尖叫的主要原因为摩擦片与制动盘的模态耦合,利用修改摩擦片的结构形式来改善制动尖叫。最后通过J2521台架试验,验证此方法的可行性。     

基于模态耦合分析盘式制动器制动尖叫的降噪方案研究

文中介绍制动异响发生的主要机理并基于某车型持续出现的低速制动尖叫现象调查研究,通过对尖叫频率和制动器的固有频率的测量及分析,结合制动异响的模态耦合发生机理研究理论,分析制动器模态耦合对制动尖叫的影响,提出基于模态耦合分析的盘式制动器制动尖叫的可行降噪方案。     

利用子结构动态特性优化设计抑制制动器尖叫

针对制动器噪声分析研究所提出的对子结构修改以抑制噪声发生的目标 ,探讨了优化设计的修改方法。在对有制动尖叫倾向的制动器进行建模分析并确定其关键子结构动态特性修改方向的基础上 ,在部件子结构中引入设计参数 ,用最优化的方法按照设定的目标函数对结构动态特性进行修改。最后通过模型验证 ,表明部件子结构动态特性修改后制动器系统在原来尖叫频率的不稳定模态不再出现     

盘式制动器摩擦片形状设计对高频尖叫的影响

恰当的制动片形状设计,可抑制盘式制动器的高频尖叫。为分析发生噪声的原因和抑制方法,对一个存在13 k Hz尖叫的制动器,建立了一个截止到27 k Hz、含300自由度的模型。该模型用复特征值分析、子结构模态构成分析、能量馈入分析等方法,分析了对制动片开槽、倒角及其组合等4种形状修改模式降噪的机制。结果表明:双开槽的制动片修改,对抑制噪声效果不明显;但对两端做倒角的制动片修改,效果明显,其特征值实部与原设计相比,下降50%,这一结果与试验定性一致。这表明:制动片倒角导致各阶模态振型的改变及其叠加,因此,降低了对噪声模态的能量馈入。     

鼓式制动器尖叫噪声的模态识别

以试验和有限元计算方法,针对鼓式制动器制动时产生的尖叫噪声问题,进行了模态识别。     

利用于结构动态特性优化设计抑制制动器尖叫

针对制动器噪声分析研究所提出的对于结构修改以抑制噪声发生的目标，探讨了优化设计的修改方法。在对有制动尖叫倾向的制动器进行建模分析并确定其关键子结构动态特性修改方向的基础上，在部件子结构中引入设计参数，用最优化的方法按照设定的目标函数对结构动态特性进行修改。最后通过模型验证，表明部件子结构动态特性修改后制动器系统在原来尖叫频率的不稳定模态不再出现。     

鼓式制动器尖叫特性分析的复模态方法

在模态试验的基础上,用模态综合及复模态方法分析了汽车制动时鼓式制动器的尖叫特性。所建立的模型,既可以预测尖叫特性,也可分析影响尖叫特性的因素。通过分析认为,鼓式制动器制动尖叫声是由于摩擦衬片的耦合作用而产生的高频振动引起的。     

制动盘的纵波模态对制动尖叫声影响研究

针对钳盘式制动器产生的制动尖叫声问题,对制动盘模态进行分析可知,即使制动盘纵波压缩模态频率在两个相邻模态频率中间,纵波压缩模态也可能被激发而产生制动尖叫声.提出了改变制动盘摩擦部分和帽子部分模态动态耦合的措施,并对改进后制动器进行了有限元分析和台架试验,结果表明,改进后制动器尖叫声的声压级和发生制动尖叫的次数都比改进前显著降低.     

制动噪声改善方法分析研究

以实际使用中出现严重制动噪声的某前盘式制动器为研究对象,利用有限元方法预测制动噪声发生的频率,应用耦合模型来分析子结构模态与耦合系统不稳定模态的关系,从而得出引起制动噪声的主要原因为摩擦片与制动盘的模态耦合和制动盘的面内-面外模态耦合。提出一种修改摩擦片和散热筋结构形式的方法来改善制动噪声,并通过J2521台架试验验证了该方法的可行性。     

某汽车盘式制动器制动噪声分析

论文主要基于复特征值法,建立了某汽车盘式制动器制动噪声分析的有限元仿真模型,包括从频率、振型、负阻尼比、模态参与系数、模态应变能等仿真结果进行制动器制动噪声分析,为汽车盘式制动器系统的噪声、振动与声振粗糙度（NVH）开发提供理论依据。结果表明,该汽车盘式制动器系统在8 337 Hz频率附近发生制动噪声的可能性最大,在8 337 Hz时复特征值实部为最大值45.5,负阻尼比为最小值–0.545 6%,Z方向的参与系数值最大,制动盘和制动块的应变能比值较大,且该不稳定模态主要是由于制动盘和制动块之间发生模态耦合引起的。     

摩擦片底料阻尼比对盘式制动器冷态尖叫的影响

本文结合制动尖叫的发生机理,通过复模态分析系统的不稳定度,识别出摩擦片对冷态制动尖叫的贡献度最大,对比两种含不同性能石墨颗粒的摩擦片底料的阻尼比,含回弹性好的石墨的摩擦片底料能够提高摩擦片的阻尼比,从而可以降低系统的不稳定度,通过台架试验和实车试验验证表明,该方法能够有效对改善冷态制动尖叫。     

高频制动尖叫的振动能量流动分析

基于制动噪声分析闭环耦合模型,利用振动和模态分析理论,以13k Hz频率噪声为算例,分别计算静态和动态闭环耦合模型制动盘的自身振动能量;随后分析摩擦耦合界面振动能量流动和振动传递路径,指出制动器在耦合界面的振动传递以制动盘振动向制动块传递为主导;最后通过制动盘振动能量平衡分析,验证了制动盘相关振动能量计算的可靠性和准确性。本文中的分析为进一步研究高频制动尖叫机理提供理论依据。     

面向制动尖叫抑制的制动盘稳健性设计

在建立盘式制动器复模态有限元模型并通过台架试验验证模型正确性的基础上,提出了一种以加权尖叫倾向性作为稳健性设计指标的方法,以摩擦系数的波动为干扰因素,采用田口方法进行了制动盘弹性模量、帽部高度、帽部直径和通风散热筋数量的尖叫稳健性设计。分析表明,制动盘的弹性模量对制动尖叫稳健性的影响最大且采用所建立的方法能够获得可有效控制试验制动尖叫的稳健的制动盘设计参数组合。     

某型轿车盘式制动器制动噪声的控制

对某型轿车盘式制动器进行了台架试验,发现该制动器主要制动噪声频率在3kHz附近。采用有限元FEA分析手段对制动盘、制动钳壳体、制动钳支架和摩擦片进行了振动特性分析。结果表明,制动钳支架的7阶振动模态是导致制动噪声产生的原因之一。对制动钳支架结构设计进行了改进,并对装有改进后制动钳支架的盘式制动器进行了台架试验。结果表明,制动器冷态制动噪声从100.5 dB下降为73.4 dB,达到了该车型对制动器噪声的限值要求。     

通过阻尼降噪方式改善盘式制动器尖叫的研究

本文结合制动尖叫的发生机理,通过阻尼减振降噪理论,对比两种不同损失因子的粘弹阻尼消音片,发现了不同损失因子的粘弹阻尼消音片能够改变系统的不稳定系数,从而影响制动器尖叫结果。通过台架试验和实车试验表明,该方法能够有效盘式制动器的抑制制动尖叫。     

摩擦材料配方中黏弹性成份对其阻尼特性的影响研究

选用不含黏弹性成份的非石棉有机摩擦材料为原样品,通过在其配方中分别添加不同类型、不同质量百分比含量的黏弹性成份,制备了多种不同样品.运用试验模态分析和动态热机械分析技术研究这些样品中黏弹性成份及其用量与影响制动噪声的摩擦片储存模量、共振频率和损耗因子之间的关系,得出在摩擦片配方中添加一定比例的黏弹性材料能显著增强摩擦片耗散制动系统振动能量的能力,减小摩擦片和制动盘共振倾向,从而实现抑制摩擦片振动和制动尖叫的目的.     

汽车制动噪声产生的原因及影响

汽车制动所发生的尖叫噪声，会分散人们的注意力，造成人们心情紧张烦躁，不舒服。