基于有限元方法的盘式制动器制动噪声研究

以振动力学和有限元理论为基础,针对国内某款产生制动噪声的盘式制动器.应用UG进行建模,并导入大型有限元分析软件ANSYS,建立了包括制动盘、内外制动块、制动钳和制动支架的制动器总成有限元模型,对该模型进行了有限元分析.通过分析寻找影响制动尖叫的各种因素,并对各种影响因素作了详细的探讨.     

盘式制动器关键零部件模态分析

盘式制动器是一种常用的制动装置,多用于汽车和其他运输设备。在工作过程中盘式制动器发生的各种振动对其工作性能有较大的影响,为了准确把握其振动特性,采用ANSYS软件建立盘式制动器零部件三维有限元模型,并进行约束模态分析,研究得到了关键零部件(摩擦盘和卡钳)的前六阶固有频率和振型,结果表明摩擦盘的第三阶固有频率和卡钳的第二阶固有频率较接近,可能引起系统的共振;研究结果为盘式制动器的优化设计提供了一定的理论参考。     

汽车浮钳式盘式制动器有限元分析

运用软件UG4.0建立某型号轿车盘式制动器总成的三维模型,通过软件集成技术在有限元软件MSC Nastran环境下对制动器的活塞、支架及钳体等重要零件进行了有限元分析,获得了制动器总成零件在工作状态下应力、应变及位移分布云图.仿真结果表明制动器的活塞、支架和钳体满足强度设计要求,证明盘式制动器的设计是合理的.     

盘式制动器关键零部件模态分析

盘式制动器作为一种制动装置,在汽车和其他运输设备上较为常见。盘式制动器运行中产生的各种振动对自身的工作性能影响较大。本文主要在ANSYS软件的帮助下构建起了盘式制动器关键零部件的三维有限元模型,分析其振动特性,在约束模态分析的基础下得出了摩擦盘和卡钳前六阶固有振型和频率,结果显示卡钳的第二阶和摩擦盘的第三阶固有频率较为接近,可促使系统产生共振现象。     

基于OptiStruct的盘式制动器拓扑优化设计

以某客车盘式制动器为研究对象,在三维建模软件Pro-E中建立盘式制动器的三维模型,并在有限元分析软件OptiStruct中进行盘式制动器的模态分析,为了使制动盘和制动钳体不会由于共振而产生噪声,采用了变密度拓扑优化方法,建立了以质量最轻为优化目标,单元密度为变量,制动钳体的3阶模态为约束条件的拓扑优化。优化结果降低了制动钳体的3阶模态频率,并且给出了制动钳体的材料最优分布图,优化后的模态频率可以使制动钳体避免与制动盘产生共振而产生噪声。     

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。     

汽车制动盘的有限元模态分析

针对汽车盘式制动器制动过程中的振动问题,以模态分析理论为基础,通过三维软件UG建立盘式制动器主要零部件的模型,利用有限元软件Ansys-workbench对其进行了有限元模态分析,提取了其前6阶模态进行了详细分析,得到了制动器主要部件的固有频率和模态振型,避免了盘式制动器主要零部件之间可能出现的共振,为降低制动过程中出现的振动以及结构优化提供理论指导。     

盘式制动器的结构场有限元分析

首先探讨盘式制动器在制动过程中的摩擦接触和非线性动力学问题.具体的分析方法包括:摩擦接触算法,非线性有限元方法.按照制动盘与摩擦片的实际几何尺寸,建立了具有速度可变效应的三维瞬态结构应力有限元模型,利用非线性有限元方法,较真实地模拟了制动器的制动过程.通过以上分析得出制动过程的一些结构上的性能变化.将同相同制动条件下的实心盘式制动器和通风盘式制动器对比,得出通风盘式制动器在制动过程中的接触应力,各向位移等.     

基于ANSYS Workbench的新型盘式制动器的强度分析和模态分析

为了研究新型盘式制动器在工作过程中受到制动力的应力应变状况以及力学性能,通过Solid Works构建了某种新型盘式制动器的三维模型,然后根据有限元原理,运用有限元分析软件ANSYS Workbench对其进行静应力分析,得到制动器主要零部件应力、变形变化规律和应力、变形最大时刻云图以及其各部件的应力大小,并对产生应力集中的地方进行改进。同时提出了改变过渡圆半径的方法,并对其进行分析验证,为该盘式制动器的优化设计及动力学分析提供了理论基础。通过对装配体进行模态分析,得到其前6阶固有频率和振型。通过计算分析得到结果验证了该制动器在制动过程中不会发生共振,结构安全可靠,能满足实际工况要求。     

基才Maxwell的盘式制动器辅助电磁制动装置的有限元分析

简述了盘式制动器电磁辅助制动装置（以下简称制动装置）的结构和原理,运用标量磁位和矢量电位,描述了制动装置三维磁场的分布,给出了制动转矩的计算方法,建立了制动装置完整的三维有限元模型。借助Maxwell软件三维瞬态求解器,获得了制动装置稳定工况时的磁感应强度和电涡流密度分布云图,分析了磁感应强度和电涡流密度分布的特点及变化规律,并计算了制动转矩,为实际设计和优化制动装置提供了一定的依据。     

盘式制动器支架疲劳分析及优化

取盘式制动器摩擦块的标准试样进行压缩试验,建立制动盘-摩擦块制动过程的数值模型,根据计算结果分析支架受力分配,并利用疲劳台架试验对数值模型进行验证;基于支架应力测试试验,建立支架有限元分析数值模型,研究盘式制动器支架的应力应变分布规律,结果表明:支架应力最大值出现在较细拱桥一侧,大于屈服强度,数值解与试验值吻合程度较好,说明模型可靠;基于20万次疲劳台架试验,建立盘式制动器的疲劳分析模型,研究盘式制动器支架疲劳寿命的影响因素;结合有限元分析和疲劳分析的结果,对盘式制动器支架进行形状优化,优化后支架应力得到明显改善,解决了目前盘式制动器支架易出现疲劳破坏的关键性问题。     

关于某型履带车辆制动器的有限元分析与研究

ABAQUS有限元软件是国际上最先进的大型通用有限元软件之一,它可以分析复杂的工程力学问题,不仅计算精度高,而且能适应各种复杂形状。本文利用ABAQUS有限元软件,对某履带车辆制动器进行分析研究。利用三维CAD建模软件Pro／E,创建某履带车辆制动器模型,导入有限元分析软件进行有限元分析,提取了不同时刻制动瓦的应力云图及部分制动瓦中心节点处,以及应力最大值点处的应力随时间变化的关系曲线,分析了制动带接触界面的应力分布规律和制动带的最大位移,从而可以为制动器的设计改进奠定基础。     

带式输送机用盘式制动器碟形弹簧的疲劳分析

建立了带式输送机用盘式制动器中碟形弹簧的强度计算模型,在Ansys Workbench13.0软件中进行建模,通过对碟形弹簧进行有限元分析,得出碟形弹簧的应力图、疲劳破坏图,为今后的盘式制动器碟形弹簧的设计提供依据。     

盘式制动器的制动热计算与仿真

盘式制动器是带式输送机上常用的制动部件,因其有质量体积小、制动力矩大、散热条件好等诸多优点,在带式输送机的制动中应用较为普遍。阐述了盘式制动器的结构特点和工作原理,分析了盘式制动器在制动过程中制动热产生和传导的理论计算,建立了盘式制动器热-机耦合的有限元分析模型,并在有限元分析软件ADINA环境下进行了制动过程的模拟和仿真,揭示了制动热的分布情况与变化规律,从而为盘式制动器的设计和改进提供理论依据。     

基于ANSYS的汽车盘式制动器总成分析

运用有限元软件ANSYS对某型号轿车盘式制动器总成进行有限元分析,获得了在四种不同工况下,导向销和定位销的应力应变云图。仿真结果表明制动器的钳体、支架、导向销和定位销满足强度要求,证明盘式制动器的设计是合理的。     

盘式制动装置制动盘的有限元分析及优化

以有限元理论及振动力学为基础,运用ANSYS软件对盘式制动装置的制动盘进行三维建模,并对该模型进行有限元分析,得到制动盘的应力、应变规律和固有频率,通过结果分析,对制动盘的结构做了进一步的优化设计,结果显示,优化后的结构不仅能够满足强度要求,而且能有效减轻制动过程中的抖动现象。     

矿车盘式制动器温度场的数值模拟

根据热分析理论,建立矿车盘式制动器摩擦副的有限元模型,模拟矿车制动过程的三维瞬态温度场,研究制动工况、制动时间对摩擦副温度的影响。研究结果表明,摩擦副温度场呈非轴对称分布,且轴向温度梯度较大;制动工况对温升速率和最大值影响显著;制动时间对温升过程有一定的影响。研究结果为制动器摩擦副热应力分析提供支持,进而为矿车盘式制动器工况提供技术数据,为改善制动器工作条件和改进制动器摩擦副的设计提供参考。     

鼓式制动器有限元分析方法的研究

运用通用有限元分析软件ANSYS Workbench建立了某鼓式制动器的三维几何及有限元模型。利用制动器应力测定试验方法和试验结果,采用三种不同的领从蹄上促动力的分配方式,并考虑凸轮转动和摩擦系数等不同方案,分析了制动力矩在制动过程中的变化规律,得到与试验结果相对应的仿真结果。将仿真结果与试验结果进行比较分析,研究合理的制动器应力场的有限元分析方法。在此基础上得出制动蹄与鼓之间的接触压强的分布特性及制动器各部件上的等效应力。     

汽车制动盘热-结构耦合仿真及寿命预测

凭借热稳定性好、制动力平稳的特点,盘式制动器已广泛运用于各式车辆。由于盘式制动器制动时为摩擦制动,其热-结构耦合特性对制动器的结构、寿命有着重要影响。使用CATIA软件建立简化的三维结构模型,并通过ABAQUS模拟制动器的制动过程,模拟了制动盘在紧急制动过程中热-结构耦合特性的情况,确定了在制动过程中制动盘最容易发生热疲劳失效区域,并通过对制动盘表面径向及同一半径处的周向节点温度及应力的变化情况对比,深入分析了制动盘的温度及应力变化特性。利用Manson-coffin公式对制动盘在紧急制动工况下热疲劳寿命进行预测。     

基于Abaqus的商用车气压盘式制动器钳体的轻量化研究

以商用车中气压盘式制动器钳体为研究对象,基于Abaqus软件进行了制动工况下灰铸铁和铸造铝合金的嵌体应力和温度场有限元分析,并基于塑性加工技术对其进行尺寸优化设计,建立了灰铸铁和铸造铝合金气压盘式制动器钳体的有限元模型,分析了嵌体制动工况下应力集中区域和温度不均匀分布特点,并采用低密度、高强度、耐高温的铸造铝合金嵌体利用单向压缩的尺寸优化方法消除铸造缺陷。结果表明,采用铸造铝合金的钳体刚度、强度符合要求,且钳体的质量大幅减小,在保证钳体正常工作的同时,达到了汽车气压盘式制动器轻量化的目的。