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原文传递盘式制动器制动噪声有限元分析

论文题名：	盘式制动器制动噪声有限元分析
关键词：	盘式制动器;制动噪声;有限元分析;汽车制动系统
摘要：	盘式制动器是汽车制动系统中的重要组成部件。随着科学的发展以及人们生活的需要，盘式制动器因为其优良的制动性能，也越来越多的用于汽车上。随之制动噪声便越来越受人们关注。它是一个非线性动力学问题，一直以来都是研究的重点和难点。　　本文以某款还未批产的盘式制动器为研究对象，通过ABAQUS软件对零部件做了自由模态分析，从接触理论和复特征值理论出发，针对不同工况对盘式制动器总成进行了复模态分析，找出非稳定模态，以及不同零部件对不稳定模态的贡献读，最后进行结构改进。　　首先通过前处理软件HYPERMSEH对盘式制动器总成进行有限元模型的建立，得到了包括壳体，支架，制动盘，摩擦片等在内的总成网格模型。为了得到高质量网格，不同部件采用不同划分方法，使用了很多划分技巧。给出了不同零部件材料，建立了接触面，摩擦耦合，相互作用以及约束，边界条件以及载荷。　　然后针对重要零部件壳体，支架，摩擦片，制动盘，进行零件自由模态分析，预先取基本杨氏模量为参数，通过分析结果与试验结果的对比，由公式推出标准杨氏模量，用于后面要进行的复模态分析。　　调整好参数后，再通过CEA（复特征值分析）方法对制动器总成进行复模态分析，分析了前进刹车的6种工况。通过分析结果的整理，发现系统在1.8kHz左右出现非稳态，与试验结果的1.9kHz匹配。然后针对1.8kHz左右的非稳态，通过CCF计算得出贡献度最高的为制动盘。针对制动盘，通过CMCF计算，结果显示制动盘的第四和第五阶固有模态对1.8kHz左右的系统非稳态贡献度最大。而此两阶模态的振型相同，即为所谓“三阶面外”模态。　　通过更改制动盘设计改变制动盘的“三阶面外”模态，调整制动盘的材料杨氏模量参数（提高制动盘刚度），并进行CEA验证，计算中只显示在10bar下有1.8kHz非稳态存在，且非稳定程度比原始状态下降。最终将提高“三阶面外”模态固有频率8％定为设计目标。　　提出了A、B、C三种方案，均以提高制动盘轴向刚度为目的。经过CEA计算验证，方案B采用渐开线散热筋同时提高槽厚的结构的效果最理想，也与台架试验相符。
作者：	匡博
专业：	车辆工程
导师：	谭理刚;葛宏
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文