基于逆向工程建模技术和有限元法的汽车盘式制动器NVH特性研究与优化

以某型盘式制动器为研究对象,采用仿真分析与实验相结合的研究方法针对汽车盘式制动器噪声问题进行研究。基于三维扫描技术,通过利用handyscan设备,获得制动器卡钳体点云数据,并在Catia及Solidworks中进行拟合处理建立准确的盘式制动器三维模型。在对盘式制动器NVH特性研究分析过程中,采用具有三层结构设计的刹车片,通过改变刹车片材料中粘弹性成分及刹车片参数的方法进行盘式制动器NVH性能优化。首先针对制动器各子结构的三维模型进行模态分析,获得可能发生制动尖叫的模态频率及振型,并通过F.R.F共振频率测试仪和激光测振仪等实验,验证了有限元模态分析所得结果的正确性,Dyno台架试验结果以用来验证仿真结果预测的准确性与可信度。实验结果证明,优化后刹车片能够提高汽车盘式制动器NVH性能,制动噪声得到降低。     

盘式制动器复模态摩擦耦合制动稳定性分析

为研究影响汽车制动噪声的因素,以通风盘式制动器为研究对象,应用有限元软件ABAQUS,建立制动尖叫有限元模型,通过自由模态试验及制动尖叫台架试验验证了模型正确性,进行复特征值分析和自由模态分析,探讨系统部件自由模态与摩擦耦合模态的关系,摩擦系数及制动系统关键部件刹车盘刹车片的弹性模量对制动稳定性的影响,结果显示在摩擦耦合作用下,系统中固有频率接近的部件产生模态耦合,导致系统不稳定振动;系统摩擦系数越大,摩擦耦合程度也越大,系统不稳定性越大,但主振频率不变;刹车盘和刹车片弹性模量增大分别起到增强和削弱摩擦耦合对系统不稳定性的影响。     

新型复合材料盘式刹车片的模态研究

刹车片的固有频率对盘式制动器的减振降噪研究有着重要意义.对新型复合材料盘式刹车片和半金属盘式刹车片进行了自由模态和约束模态的对比分析,得到了固有频率等模态参数.从模态分析结果可以看出,在无约束和有约束两种情况下新型复合材料刹车片的固有频率均高于半金属刹车片,半金属刹车片的前四阶约束模态可能与制动噪声有关,而新型复合材料刹车片只有第一阶约束模态可能与制动噪声有关.新型摩擦材料具有高的比模量,材料性能明显优于半金属摩擦材料.     

ZK5201钻床主轴和进给系统对钻孔精度的影响

针对ZK5201鼓式刹车片专用钻床,对其主轴系统和进给系统的钻孔精度进行研究。利用有限元软件平台,重点分析机床主轴的径向应力应变,并且从主轴的模态分析得到了主轴的固有频率和振型,结果表明该钻床的主轴系统能够保证最终加工精度。通过建立进给系统的数学模型,利用MATLAB分析系统参数对阶跃响应动态特性曲线的影响,建立了进给系统误差与主要系统参数之间的定量关系,通过优化系统参数,降低进给系统的误差,从而提高了刹车片钻床的稳定性和精度。     

不同形貌刹车片的温度场比较分析

比较分析了矩形和圆形两种形貌刹车片模型的温度场云图。建立新模型—圆形刹车片模型和矩形刹车片模型,应用ANSYS软件在刹车片模型上施加随时间变化的热流密度载荷,通过仿真计算,比较两种不同表面结构刹车片的节点温度变化,得出在同一条件下圆形刹车片模型的散热效果优于矩形刹车片的结论。     

自行车制动器温度场的有限元分析

在有限元软件ANSYS中导入自行车制动器的三维简化模型,模拟鼓式制动器在摩擦过程中的温度场与热应力耦合分析。通过对比摩擦片温度场与热应力场之间的关系,探究温度场对应力场的影响。比较普通刹车片与3种表面织构刹车片的制动器的最高温和最大应力,结果表明密集圆弧形表面织构摩擦片降低温度和热应力效果最好,为自行车摩擦片优化设计提供参考。     

盘式刹车片的固有频率分析

对盘式刹车片的固有频率进行理论分析,并通过半金属刹车片和新型刹车片的计算实例对理论分析结果进行验证。从分析结果可以看出,摩擦材料的比模量对刹车片固有频率有重要影响,摩擦材料的比模量越高,盘式刹车片的各阶固有频率就越高。     

汽车盘式刹车机构的模态与热力耦合分析

汽车盘式刹车机构在刹车片与刹车盘表面接触摩擦制动时导致刹车片发生振动,当刹车片振动频率与材料固有频率接近时,易导致片体结构暗裂崩溃。不同材料的刹车片的固有频率、与刹车盘摩擦作用产生的温度场、热力场各不相同。通过对不同的材料参数下刹车片的模态分析研究,使用Abaqus对刹车机构做显式动力学热力耦合分析;对输出的刹车片固有频率和刹车盘节点温度、位移、热应力等结果值进行对比,数据显示在刹车制动过程中复合材料的刹车片在避免共振、提高制动性能方面均要优于半金属材料。综合分析求解的结果在提高刹车制动机构的安全性与制动效能上有较大参考价值。     

浅谈鼓式刹车片用增强纤维纳凯夫的特性及其增强机理

增强纤维纳凯夫的化学性质稳定,具有良好的耐热性,用其代替石棉纤维配置鼓式刹车片,有利于提升鼓式刹车片的物化性能。本文对鼓式刹车片用增强纤维纳凯夫的基本特性进行分析,在此基础上,研究其增强机理,以及在鼓式刹车片中的实际应用效果。     

电动车刹车片温度的无线采集

温度是影响刹车片性能的一个重要的环境变量.一方面,温度制约着刹车片的制动性、耐磨性等各方面的性能.另一方面,它又体现了刹车片的制动性和耐磨性等性能.所以,温度采集在刹车片材料的研究中是至关重要的.文中提出了一个测量电动车制动过程中刹车片温度的设计方案.该设计包括温度采集、温度数据传输、温度数据存储和数据显示整个环节,分为硬件设计和软件设计两个部分.在硬件稳定性和软件的优化方面也做了充分的工作.通过该系统所测得的温度,结合制动距离,可对刹车片的研究和改良提供指导性依据.根据其在工程中的实际应用可知,该设计方案是完全可行的.     

初始温度和制动压力对鼓式制动器制动性能影响的试验分析

以某轿车的后轮鼓式制动器为研究对象,在制动器惯性实验台上对其平均制动器因数进行测试研究.在初始制动速度一定的情况下,考虑初始温度和制动压力2个主要影响因素,通过正交实验和二次正交回归方法,得到该制动器的平均制动器因数随初始温度和制动压力的变化表达式.     

现代制动用刹车材料的应用研究和展望

阐述了现代制动用刹车材料的应用研究现状,分析了现代制动用刹车材料研究和应用中存在的问题,提出了现代制动用刹车材料的研究和应用方向。     

通风制动盘结构参数对制动抖动的敏感性

针对某通风制动盘制动抖动情况，采用正交试验设计方法，得到了通风制动盘各结构参数的最优水平组合。采用有限元法模拟制动盘15次循环制动，对比分析优化前后制动盘的热变形差异，得到各结构参数对制动盘热变形影响的敏感性，并利用台架试验验证了仿真分析的有效性。结果表明：通风制动盘各结构参数对制动抖动的影响敏感性由高到低顺序为盘厚、盘帽高度、颈部角度、制动盘外径、制动盘内径、颈部半径；盘厚、盘帽高度、颈部角度越大且制动盘外径及制动盘内径越小，制动抖动越小。     

制动液对制动拖滞的影响分析与仿真

分析了制动液粘度、温度、吸水性、气阻等因素对制动拖滞的影响,总结了制动液粘度与制动拖滞间的关系。运用MSC.EASY5液压仿真软件对制动系统进行了虚拟建模,实现对制动过程的虚拟仿真,从活塞位移的角度对制动拖滞进行了分析。结合现有的试验台架,选取了与现用油沸点相近的几种型号制动液进行了拖滞力矩试验,其中重点分析了制动液粘度对制动拖滞的影响。归纳总结出制动液相关参数对制动拖滞的影响规律。     

列车制动闸瓦磨损与制动材料分析

从列车制动闸瓦的工作条件和磨损失效的分析出发，详细讨论了铸铁、合成材料、粉末冶金材料、复合材料等4大类摩擦制动材料的基本特性和应用范围，指出列车运行速度和运行环境是选择闸瓦材料时应考虑的两大主要因素。     

转鼓制动力测试及回归分析

本文分析了转鼓试验台测试汽车制动力的原理,并比较了它和滚筒反力式制动试验台测试方法的不同,设计了一组制动力测试试验,通过对数据的回归分析,实现了将转鼓测试得到的部分负荷下的制动力转化为汽车的最大制动力,从而数据满足GB7258对整车出厂制动力检测的要求,解决了生产的实际问题。     

制动测功器模型预测由于制动盘厚度改变制动转矩的变化

本研究推荐制动系统测功器数学模型用来鉴定制动转矩的变化(BTV),并确定动态试验和仿真间的相互关系,介绍了衬垫和盘之间简单模拟,作为点接触元件以及在时间范围内瞬态响应分析。该模型指出BTV的总量与衬垫刚度,摩擦系数,制动盘厚度变化和制动衬垫的有效半径成线性正比例,采用-制动测力器和附加的材料试验进行证实分析模型,动态试验表明所推荐的模型对预测-制动系统BTV具有合理的精确度。     

盘式制动系统参数对制动颤振的影响分析

为了研究盘式制动系统参数对制动颤振的影响,建立了二自由度的动力学模型,利用Matlab进行数值仿真,分别研究了制动初速度、制动压力、阻尼和刚度等因素对制动系统动力学特性的影响。根据得到的位移曲线和相图可以看出:随着制动初速度的增大,系统黏滞阶段持续时间减少,并逐渐进入稳定运动状态;制动压力相对较小时,制动系统处于稳定状态,随着制动压力的增大,摩擦片和制动盘的振动幅值也随之增大,振动强度变大;在阻尼增大的过程中,摩擦片和制动盘均由起初的纯滑动运动状态进入稳定运动状态,且达到稳定运动状态的时间也逐渐缩短;摩擦片在相对较小的制动刚度下即可达到稳定状态,而制动盘则需要有较大的刚度才能达到稳定状态。     

动车组制动技术的研究

随着干线铁路动车组的国产化和城市轨道交通建设的进行,国家对动车组技术的研究、对制造部门动车组系统的技术支持、对运用部门人员培训等工作提出了迫切的要求,而对动车组系统中的关键技术一制动技术进行理论联系实际的研究就是当前重要的任务之一。本文结合日本动车组CRH2对动车组制动方式、制动系统组成、指令及原理等进行了探讨研究,希望能达到抛砖引玉的效果。     

数控车床主轴制动及ZD-15型电子制动器应用研究

介绍了数控车床常用的主轴制动的几种方法及其优缺点,研究了ZD-15型电子制动器的原理、特点及其在数控车床中的应用,降低了劳动强度,提高了生产效率,在机械制造行业具有实用推广价值.