原文传递
盘式制动器制动噪声的计算机辅助分析
| 论文题名： | 盘式制动器制动噪声的计算机辅助分析 |
| 关键词： | 盘式制动器;制动噪声;计算机辅助分析;有限元法 |
| 摘要： | 本文首先介绍了国内外关于制动器振动和噪声的研究概况，包括五种不同的分析制动噪声的原因的理论和今年来CAE技术在制动噪声分析领域的应用情况，探讨了国内在制动噪声研究方面的不足，提出了应用有限元法对零部件和总成分别进行实模态和复模态分析，以研究盘式制动器产生制动噪声的原因的构想。 接下来介绍了盘式制动器的结构特点及工作原理，总结了制动噪声的特点和规律，从理论上分析了振动和制动噪声之间的关系，并详细介绍了某典型盘式制动器的结构及其制动噪声的频率分布和产生制动噪声的概率。 随后，分别阐述了实模态和复模态分析的基本理论，并进一步论述了盘式制动器制动噪声的动力学理论，分析了不稳定模态和制动噪声之间的关系，以及判定不稳定模态的方法。接着介绍了ANSYS中提取实模态和复模态的两种求解器的特点和理论基础，讨论了如何根据本课题的特点设置求解参数，以得到更高的求解精度和求解效率。 在上述理论和方法的基础上，本文分别建立了典型盘式制动器零部件的实模态有限元模型和制动器总成的复模态有限元模型，包括：根据反向测绘的结构参数，在通用CAD系统Pro/Engineer中建立了制动器的CAD模型，通过专用数据接口将之导入到ANSYS并进行相应的特殊处理得到所需的几何模型；借助于约束方程、耦合以及用APDL语言自行编写的宏命令，在制动盘和制动块之间引入自定义的不对称的单元，并将其它零部件组装起来构成一个完整的系统级的有限元模型。 通过求解零部件的实模态，得到了各个部件的动态性能，并将计算结果与噪声试验结果进行对比分析，找到了各个零部件对制动噪声影响最大的几阶模态；通过求解制动器总成的复模态，判定了制动器的不稳定模态，分析了各阶不稳定模态与制动噪声之间的关系。综合实模态和复模态的分析结果，对现有典型制动器的结构进行了分析，找出了现有设计中的不合理之处，并提出了相应的改进意见供项目委托方参考。 根据SAE J2521的噪声试验结果和有限元模态分析结果之间的对比分析可以看出，利用有限元模态分析技术分别对零部件和制动器总成进行实模态和复模态分析，以研究盘式制动器产生制动噪声的原因是可行的，能够得到具有工程参考价值的结果。这种方法有利于提高我国制动器供应商的现有设计水平，在一定程度上满足了日益苛刻的环保法规对制动噪声的要求。 |
| 作者： | 盛勇生 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 马力 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
