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原文传递热-结构耦合下制动器啸叫研究

论文题名：	热-结构耦合下制动器啸叫研究
关键词：	汽车制动;制动噪声;热结构耦合;动力学分析
摘要：	近年来，人们对汽车的NVH性能越来越关注。制动噪声特别是制动啸叫不仅影响着驾驶体验，也是工程师们孜孜不倦想要攻克的热点难题。虽然实验分析能够得到准确的啸叫频率，但其成本过高且灵活性不足。随着计算机性能的提升，有限元分析在制动噪声分析领域得到了广泛采用，目前大部分的研究都没有考虑热场的影响。汽车制动过程中，制动盘与制动片之间的温度可以高达几百度，此时的结构热应力、应变与变形都影响着制动结构的力学表现，系统的各种材料在不同温度下的材料特性也不同，摩擦系数也与温度相关。　　本研究主要内容包括：⑴对制动系统进行自由模态仿真分析与自由模态实验分析，以实验模态分析的结果作为基准，调校有限元模型的参数（杨氏模量，泊松比），得到准确的有限元模型；⑵在给定工况下对结构的热场进行分析，得到制动结构的温度场表现，以温度场作为耦合场，得到考虑热载荷情况下的系统应力场，应变场以及变形等；⑶利用复特征值理论，通过观察复特征值共轭对评价系统的啸叫倾向性以及啸叫频率值，分析摩擦系数与杨氏模量的影响。另外，基于预应力模态分析理论得到热-结构耦合下的制动啸叫表现，以复特征值共轭对的变化反映热-结构耦合前后制动啸叫表现的差异；⑷利用瞬态动力学理论，选择合适的测点，在不同的摩擦系数与杨氏模量，以及考虑与不考虑热载荷的条件下进行计算。通过测点的加速度谱得到系统的动力学特性，以快速傅立叶变换理论做辅助工具，得到结构的频谱，判断系统在不同状态下的制动啸叫表现，并与复特征值分析结果作对照；⑸采用谐响应分析，基于模态叠加法理论，从稳态分析的角度观察制动结构在热-结构耦合下的系统响应，以热-结构耦合前后的幅频响应评价热载荷在制动啸叫的分析中的影响，与复特征值分析结果以及瞬态动力学分析结果作对比；⑹以前文的分析结果作为参考，变更系统结构，利用复特征值理论探究不同结构下的制动啸叫表现情况。
作者：	杨雷爱心
专业：	车辆工程
导师：	李以农;Peiran Ding
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文