汽车制动尖叫的稳健性设计综述

制动尖叫是全球范围内的汽车制动器的技术难题,如何通过稳健性设计有效控制制动尖叫成为制动器的研发重点。在系统分析盘式制动器的制动盘、制动块、制动钳和保持架的关键结构参数因素对制动尖叫影响的基础上,对制动尖叫稳健性设计的研究现状与未来趋势进行了综述。同时,为了方便读者理解和开展相关研究,对稳健性设计方法的研究进展也进行了综述。     

某车型盘式制动器尖叫噪声分析及改进

文章针对某车型在后盘式制动器的尖叫噪声问题,在Abaqus中建立汽车低速状态制动的有限元模型进行复模态分析,得到与测试接近、特征根实部为正值的不稳定模态。在此基础上探究不稳定模态的影响因素来指导改进工作。结果表明:系统摩擦系数、摩擦块的弹性模量、制动盘刚度对制动尖叫噪声有重要影响,改进后结构无不稳定模态,经实车验证无尖叫噪声出现。     

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。     

盘式制动器制动尖叫噪音优化的研究

盘式制动器是一个复杂的非线性系统,基于有限元方法,对制动器总成进行制动尖叫优化分析.模型主要包括制动盘,摩擦片,制动钳和制动支架等.通过计算制动器总成的复域特征值,用负阻尼比和部件贡献率来预测制动尖叫噪音,CAE分析结果与整车测试结果一致.结果表明,有限元方法可以有效地优化制动尖叫噪音.     

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。     

汽车制动盘热翘曲与影响因素仿真分析

为研究汽车通风盘式制动器的制动盘热翘曲及其主要影响因素,利用MSC.marc软件建立了盘式制动器有限元瞬态热机耦合动力学仿真模型。在验证了模型有效性的基础上,系统分析了制动盘帽部的热传导和机械约束的作用以及制动盘壁厚差等关键结构参数对翘曲方向与翘曲量的影响。分析表明,制动盘帽部机械约束和壁厚差是影响制动盘热翘曲的主要因素。     

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。     

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.     

电磁制动与摩擦制动集成系统测试台架设计及试验研究

根据电磁制动与摩擦制动集成系统的工作原理,设计了一种电磁制动与摩擦制动集成系统测试台架.为检验该测试台架的性能.以某型轿车为对象.选择电磁制动器的磁极与制动盘间间隙、线圈匝数和磁极中心到制动盘中心距离为因素.进行3因素3水平正交试验.试验结果表明,采用所设计的测试台架对不同车型进行试验,可得到电磁制动与摩擦制动集成系统的最佳结构参数和安装参数.     

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。     

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。     

汽车制动踏板特性仿真及踏板感觉优化

围绕汽车的制动踏板特性展开研究,揭示了制动减速度、制动管路压力、踏板位移以及踏板力之间的变化关系。建立面向制动踏板感觉的制动系统各元件的动力学模型,并在AMESim软件中建立相应的静态/动态仿真模型,结合实车试验验证了仿真模型。基于模型研究了橡胶反作用盘刚度以及制动软管变形对踏板特性的影响。采用制动踏板感觉指数(Brake Feeling Index,BFI)评价体系对试验样车的制动踏板进行客观评价,并提出了优化方案。优化结果表明,通过减小制动盘与制动块之间的间隙,提高制动软管杨氏模量以及橡胶反作用盘刚度等措施,能够显著改善现有的制动踏板感觉,从而为设计出具有良好踏板感觉的制动系统奠定理论基础。     

基于典型道路谱的汽车制动摩擦片寿命预测

文章基于能量磨损机理提出了一种汽车制动摩擦片磨损寿命预测的方法,对车辆制动安全性以及摩擦材料利用率的提升具有一定的现实意义。以车辆制动系统中的摩擦片为研究对象,在制动盘冷却试验基础上建立制动摩擦副热力学模型,旨在探明不同工况下摩擦副热力学特征的变化规律。根据能量磨损机理研究制动温度对材料磨损量的影响关系,结合温度分布特征与摩擦材料磨损率提出摩擦片磨损量的评价标准,建立制动摩擦片的磨损寿命预测模型。基于典型公路道路试验路谱的动力学参数进行摩擦片磨损寿命预测,与试验结果相比其磨损寿命预测具有较好的一致性,为汽车制动系统参数设计及制动摩擦材料寿命研究提供了指导依据。     

汽车电磁制动器磁感应强度预测方法的研究

针对在电磁制动与摩擦制动并用的集成制动系统的设计与控制中,确定制动盘磁感应强度存在计算工作量和误差大的问题,根据位势能理论和Maxwell方程,建立了电磁制动器中制动盘某点处的磁感应强度的预测模型.基于此模型,对某一电磁制动器的制动盘在不同磁极长度、磁极宽度和磁极面与制动盘间距下的磁感应强度进行预测.结果表明:当磁极长度为120mm,磁极宽度为40mm,磁极面与制动盘间距为1mm时,磁感应强度达到最大,与传统的理论计算结果基本吻合.     

盘式制动器制动抖动现象机理研究

介绍某轿车的制动抖动试验情况,根据实测的制动盘几何特征建立数学模型,从理论分析该车制动时转向盘抖动是因制动盘端面跳动过大。同时还分析制动盘厚薄差和端面跳动对制动抖动的影响。分析结果表明,制动盘厚薄差对制动抖动的影响大于端面跳动的影响,并且两者之间还存在着相位匹配的关系。     

基于ANSYS Workbench的汽车盘式制动器性能分析

汽车的安全性是汽车设计和制造的第一指标,而汽车的制动可靠性是衡量汽车安全标准的重要因素。全文基于汽车制动理论,通过CATIA三维建模软件建立制动盘的三维模型,然后根据有限元原理,利用ANSYS Workbench软件平台对影响汽车盘式制动器制动性能的主要因素进行研究和分析,文章主要对制动盘做静力分析和模态分析,结果表明该制动盘的性能基本满足要求。     

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。     

基于ANSYS/LS-DYNA铝镁合金陶瓷制动盘瞬态动力学仿真

<正>采用新型铝镁合金陶瓷制动盘不仅可以保证汽车制动效果,而且在原制动盘基础上减轻50%的质量,对汽车轻量化设计具有重要的意义。汽车制动过程中,制动主缸受制动踏板作用在制动液压管路中产生12MPa液压力之后传递给制动摩擦块,促使其向制动盘中心线方向移动,最后与制动盘工作表面接合,在摩擦力作用下实现制动。由     

非均匀盘式制动器热机耦合特性试验研究

选择具有不同厚薄差和端面跳动的制动盘,利用制动器特性试验台对其进行发热温度和几何形变的测量.分析了制动压力大小、制动盘温度变化及制动盘初始几何特征对制动盘厚薄差与端面跳动动态变化的综合影响.试验结果表明,制动器制动温升快慢受制动压力影响,制动温升导致制动盘发生翘曲;制动盘厚薄差的波动量与制动盘初始厚薄差及发热温度有关,存在明显的热-机耦合现象.     

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。