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原文传递盘式制动器噪声机理及控制研究

论文题名：	盘式制动器噪声机理及控制研究
关键词：	盘式制动器;制动过程;振动噪声;有限元分析;降噪技术
摘要：	随着汽车减振降噪技术的不断提高，主要噪声源的噪声值得到了很大的降低，而次要噪声源对汽车品质的影响日益突出，特别是在制动过程中所产生的制动噪声越来越引起人们的关注。因此，如何降低制动器制动过程中的噪声已成为汽车制造商密切关注的问题。　　论文首先介绍了盘式制动器结构、盘式制动器噪声分类，并且对国内外盘式制动器制动过程噪声控制方法做了现状分析，同时对论文的研究内容以及所采用的技术路线做了概述。其次论文利用摩擦分析理论对制动过程做了动力学分析，并利用模态分析理论与有限元分析软件ABAQUS相结合的方法对制动盘、制动摩擦片进行模态分析，并对共振模态进行了提取，然后利用有限元分析理论，对制动过程进行了仿真。在此基础上，从制动噪声被动控制和主动控制两方面入手，研究制动器噪声控制方法策略:被动控制方面通过对制动盘材料分析对比以及对制动摩擦片结构改进，进而控制制动部件共振;主动控制方面利用PID与AFC(Active Force control)控制理论，同时结合MATLAB/Simulink仿真平台，对AFC与PID联合控制下的制动器表面自激振动以及幅值跳动进行控制。最后利用声学分析软件Virtual Lab对控制前后噪声进行对比分析。　　分析结果表明:在制动系统制动过程中，制动片出现的负阻尼激发制动系统的自激振动，制动盘、制动摩擦片的共振，以及制动盘表面点幅值的跳动都是诱发制动噪声的成因。针对上述诱发因素，降低制动盘杨氏模量有利于降低制动盘固有频率，从而避免共振噪声产生;摩擦片中开式的结构形式对于降低由于共振而产生噪声具有一定的效果。并且当α≤0.022（α表示摩擦系数与制动盘相对速度构成的线性关系的斜率）的情况下PID与AFC联合控制下制动盘在2s左右振幅趋于稳定，制动盘振动幅值从1×10-3m降低到1×10-6m左右。控制方法采用后制动器在5000Hz最大声压为82.3dB，比优化前的100dB降低了17.7dB。　　本文研究结果表明控制后的制动系统噪声影响得到显著改善，文章所运用的研究方法和成果对制动系统的设计具有一定的参考指导意义。
作者：	李力克
专业：	车辆工程
导师：	胡启国
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文