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面向制动噪声控制的盘式制动器结构优化方法研究
| 论文题名： | 面向制动噪声控制的盘式制动器结构优化方法研究 |
| 关键词： | 盘式制动器;乘用车;噪声控制;结构优化;有限元仿真分析 |
| 摘要： | 乘用车作为一种便捷的载运工具已成为我们生活中不可或缺的一部分，随着其功能的不断完善，应用场景不断丰富，使用率也不断上升。乘用车制动系统的NVH（噪声、振动和声振粗糙度）性能也已成为车辆舒适性的重要评估参数。本课题基于已提出的制动噪声理论和研究技术（第一、二章），对盘式制动器进行有限元仿真分析，并针对制动器总成中最易导致制动噪声的结构（制动衬块）进行优化，降低制动噪声的发生概率，完成面向制动噪声控制的制动器结构的优化。 采集盘式制动器的相关参数信息，对制动器的实际结构进行合理简化，通过HyperMesh软件和Abaqus软件建立制动器总成的有限元模型。对制动器总成有限元模型进行数值求解，提取频率在0-16000HZ范围内的振动模态，通过对制动器各阶模态的特征值、负阻尼比以及振型的分析，寻找导致制动噪声的制动器主要结构。（第三章） 基于现有的制动衬块结构和相关学者的研究，设立10组关于制动衬块表面沟槽形式的仿真实验，分析制动衬块表面沟槽形式对制动噪声的影响，确定在制动衬块表面开设正单斜槽对制动噪声的抑制效果最佳；通过完全实验分析了倒角宽度与倒角角度对制动噪声的影响；然后基于正交实验综合分析了制动衬块表面的沟槽与倒角结构对制动噪声的影响，并通过直观分析和方差分析两种方法评估制动衬块的结构参数灵敏度，确定了制动衬块结构的优化参数和参数优化范围。（第四章） 通过响应面实验建立优化参数（沟槽倾角、沟槽宽度和倒角宽度）与响应目标（TOI）之间的回归方程，然后基于烟花算法寻找制动衬块的最优设计参数组合，最后对优化后的模型进行有限元仿真分析，发现制动振动和噪声倾向指标（TOI）降低了69.2%，证明通过改进制动衬块结构来降低制动噪声发生概率取得了明显的效果，优化方案具有可行性。 |
| 作者： | 朱邦杰 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 胡树根;黄长林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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