低频制动啸叫2.7 kHz的噪声分析

针对制动噪声验收试验中出现的2.7 kHz低频制动啸叫进行了分析,通过对比制动卡钳与制动盘的固有频率在2.7 kHz处的分析结果,发现其两者在2.7 kHz处的频率差值约64 Hz时容易出现共振现象,进一步通过CAE分析了几种改变制动盘的固有频率的方案。结果表明：增加通风槽的V型结构与减少制动盘的厚度会使制动盘的固有频率减小,而减小制动盘的碳当量和增加制动盘的厚度会使制动盘的固有频率增加;制动盘的固有频率的减小会改善2.7 kHz的低频制动啸叫。最后基于增加通风槽的V型结构方案通过整车黄龙制动噪声试验验证。     

降低制动摩擦振动的制动器结构拓扑优化设计

本文建立起某车型盘式制动系统三维有限元模型,分析了该制动系统的摩擦振动噪声特性,并基于ABAQUS/Optimization模块对该制动系统进行结构拓扑优化设计,在满足轻量化的目标要求下改善摩擦振动噪声问题.结果表明:制动系统在摩擦力作用下可能出现四种振动模态,且产生频率为3632.4 Hz的振动噪声的倾向和强度最大.产生该频率摩擦振动噪声的原因是由于制动钳的第4阶模态频率与制动盘的第11阶模态频率非常接近,在摩擦力作用下容易产生共振.通过对制动钳进行结构拓扑优化设计,移除制动钳两侧区域的材料,使其在满足重量最小的目标前提下将第4阶模态频率降低到2804 Hz,从而避免与制动盘发生共振,且制动钳的重量减轻了17.1％.进一步采用复特征值分析对结构优化后的制动系统进行摩擦振动噪声特性预测,结果表明制动系统仅有两组相邻模态出现模态耦合现象,且原始制动系统出现的3632.4 Hz的振动噪声频率已经消失,制动系统摩擦振动噪声问题得到显著改善.     

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.     

基于HyperMesh和ANSYS的盘式制动器结构分析与优化

以轿车定钳盘式制动器为研究对象,通过HyperMesh和ANSYS对盘式制动器的钳体和制动盘进行强度分析和模态分析,结果表明制动器的钳体和制动盘满足强度设计要求,但是,钳体的第4阶固有频率和制动盘的第9、10阶固有频率相近,极易产生共振引起尖叫。为避免共振,对制动钳体进行拓扑优化研究,提高钳体固有频率,改善制动器的稳定性,对实际工程出现的情况有参考意见。     

利用不稳定系数TOI分析盘式制动器噪声

针对某型号车辆前轮盘式制动器低速制动时出现的制动噪声现象,应用ABAQUS软件,建立由制动盘、制动支架及摩擦衬块组成的盘式制动器有限元模型。通过对关键零部件自由模态仿真分析和模态的锤击试验,验证有限元模型的准确性。利用复特征值法,结合系统不稳定系数TOI,分析摩擦因数、材料弹性模量、制动衬块厚度参数变化量对盘式制动器制动噪声特性参数的影响规律。优化制动盘和摩擦片的结构,装车试验后解决了制动噪声问题。     

基于HyperMesh的盘式制动器有限元分析

以盘式制动器为研究对象,基于PRO-E、HyperMesh等软件建立其有限元模型。通过求解计算,对盘式制动器的钳体、制动盘行了强度分析和模态分析。分析结果表明:钳体、制动盘等零部件满足强度设计要求;制动盘的8、9阶固有频率与钳体的4阶固有频率非常接近,易产生共振,引起制动器尖叫。针对制动器尖叫问题,对制动盘的厚度进行了优化分析。优化结果表明,适当的改变制动盘厚度,可避免制动盘与钳体发生共振,并且能够改变盘的振型大小,改善盘式制动器的稳定性。     

CRH2盘形制动系统制动尖叫噪声研究

为了研究高速动车组的制动尖叫噪声,建立CRH2拖车盘形制动系统的摩擦耦合有限元模型,对其进行运动稳定性和制动自激振动的瞬态动力学分析,研究了摩擦因数、闸片以及制动盘弹性模量对制动系统尖叫噪声的影响。结果表明：随着摩擦因数μ的增大,盘形制动系统发生制动尖叫噪声的趋势增加;随着闸片弹性模量的增大,制动系统发生制动尖叫噪声的趋势增加,并且激发的噪声频率也明显变大;随着制动盘弹性模量增大,制动系统发生制动尖叫噪声的趋势先降低后增大。     

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。     

拖曳与启停制动模式下盘式制动器热-机耦合特性研究

建立起盘式制动器三维热-机耦合有限元模型,分析在拖曳制动和启停制动两种模式下制动器的热-耦合特性和摩擦振动特性,并探讨了在启停制动模式下,不同的减速行为对热-机耦合和振动特性的影响。结果表明:制动器在热-机耦合作用下,制动盘两侧摩擦片的热变形形式完全不同,导致两侧摩擦片的温度分布差异显著,活塞侧的摩擦片表面温度大于钳指侧摩擦片温度,这种温度差异也表现在制动盘两侧的盘面温度上;随着摩擦界面温度升高,制动系统的振动强度逐渐降低,但由于温度差异导致制动盘两侧的热变形程度不同,因此制动器活塞侧的振动强度大于钳指侧的振动强度;制动盘的减速行为对系统的热-机耦合特性和摩擦振动特性影响显著,在快速制动模式下制动器与外界热交换效应显著,界面温度较低,但是振动强度较大;慢速制动和分步制动模式下,界面温度迅速升高,但是由于摩擦过程较为缓慢,系统振动强度较低;尤其是分步制动的情况下,在某一阶段的振动强度有可能非常微弱。以上研究结果对认识制动系统的温度分布特性和改善制动器振动噪声问题具有一定指导意义。     

基于ABAQUS的车辆盘形制动系统仿真分析

制动盘和摩擦片之间产生共振时会影响二者之间的接触状况,从而导致摩擦副之间的接触恶化,严重时会引起制动失效.文中基于三维实体软件SoIidWorks建立了轨道车辆盘形制动系统.针对车辆盘形制动系统振动噪声问题,利用ABAQUS建立了车辆盘形制动的有限元模型.利用模态分析方法,分别对制动盘、摩擦片和盘形制动耦合系统进行模态...     

鼓式制动器制动抖动问题综述

介绍了制动引发的振动与噪声的分类,同时阐述了鼓式制动器制动抖动现象的特征及其发生机理,在此基础上对制动抖动问题的研究工作进行了回顾和分析,其中包括冷、热抖动问题,最后对各解决措施进行了总结,并对未来的研究工作提出了一些展望.     

制动引起的方向盘抖动现象试验研究

针对某轿车制动器振动引起的方向盘抖动现象进行了道路再现试验,再现方向盘的抖动现象.通过对方向盘三个方向的振动加速度等信号的拾取,通过在时间域和频率域的数据处理,系统分析了方向盘抖动的特征,考察了制动初速度、制动强度、制动方式以及离合器断开/结合情况等因素的影响,为进一步明确制动引起的方向盘抖动机理以及寻求控制措施奠定了良好的基础.研究表明,方向盘抖动的振动频率与前轮转速之间存在明显的阶次关系,振源是前轮制动器振动.     

制动力矩波动台架试验研究

为了深入研究制动抖动的发生机理,在整车道路试验的基础上,针对某轿车的制动抖动现象进行了台架试验研究,详细考察制动抖动的根源——制动力矩波动的特征及其影响因素。试验研究表明,制动过程中制动力矩均值及其波动值逐渐增大。制动盘厚薄差(DTV)是引起制动力矩波动的主要原因,制动盘的端面跳动(SRO)对制动力矩波动的影响较小,温度升高对制动力矩波动的影响具有两重性,制动压力对制动力矩波动影响不明显。     

多点接触模型的盘式制动器制动抖动分析

为了探索制动抖动产生机理,预测制动抖动现象,针对盘式制动器系统建立了盘式制动器8自由度多点接触动力学模型。模型中考虑了内外侧制动块、活塞、制动钳以及相互间的接触作用,且制动副摩擦系数-相对速度特性采用半经验试验模型。基于此模型,以实测的制动盘厚薄差为输入,利用Matlab-Simulink软件计算制动转速、制动力矩波动、制动压力波动以及制动钳振动加速度的响应。通过将多点接触模型仿真结果、单点接触模型仿真结果与台架试验结果的时频特性对比分析发现,多点接触模型比单点接触模型在制动抖动预测上具有较高的准确性,在振动加速度的预测方面尤其明显。     

盘式制动器中热问题的研究概况

摩擦热是影响摩擦副材料性能变化的最直接因素。过高的摩擦热不仅使摩擦副材料的摩擦学性能发生变化,而且导致热弹性不稳定性（TEI）、局部过热点现象等发生,制动盘发生热变形。目前研究认为,热弹性不稳定性是制动器发生热颤振和噪声的主要来源,最终可能导致制动器过早失效。本文针对这些方面的研究进行了综述,最后进行总结并对未来研究工作提出了展望与建议。     

负载敏感制动阀设计及仿真分析

 针对液压缸制动过程中出现的液压冲击,为实现对液压缸的双向缓冲制动,借助负载敏感技术理论,提出了一种新型的负载敏感制动阀。对阀体结构特点及其工作原理作了进一步阐述,并建立相应工况的数学模型,借助MATLAB/Simulink进行动态仿真。通过分析仿真结果,该阀能够匹配液压缸的制动力与负载惯性力并实现连续制动,相较于现有的溢流阀制动回路,其制动距离与制动时间都较短,制动过程中产生的冲击、震动和噪声较小,可以对液压缸的运行实现双向缓冲制动的效果。     

Development of a systematic process for hydraulic brake system design and for hot judder characteristic estimation

This paper presents a systematic process for the design of hydraulic brake systems of automotives and for the one-way estimation of hot judder characteristics. The systematic process was programmed by using MATLAB, and the variation of the hot judder characteristics of disc brakes attributed to the change in the design parameters of hydraulic components can be calculated by using the same program. The brake pressure transfer process was mathematically derived. A finite element analysis model of a ventilated disc brake was created. The friction coefficient between disc and pad and the convection coefficient on the disc surface were applied as functions of temperature. The reliability of the simulation results were verified through a comparison with dynamo test results.     

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。     

复合制动系统的电控制动阀设计与仿真研究

针对传统气压制动回路时延较长的问题,提出了一种改进的复合制动回路;对复合制动回路中关键元件--电控制动阀进行功能与性能需求分析,设计了一种基于高速开关电磁阀的电控制动阀,建立了其动态特性响应解析模型,用Simulink对其进行了性能仿真测试。结果显示,所提出的电控制动阀结构满足调压范围、压力响应时间、流量特性、压力特性与稳态误差、制动完全释放时间等性能指标。复合制动回路及电控制动阀的提出可减小制动过程中的压力响应时延,对实现差动制动,促进主动安全技术的发展具有重要意义。     

乘用车制动真空泵的整车噪声优化

针对某SUV车型在怠速状态下踩踏制动踏板时,车内噪声过大的问题进行分析。通过主观评价、噪声源定位,以及安装点动刚度测试,确认该问题由制动真空泵的结构振动引起。从提高系统隔振率出发,为制动真空泵增加二级隔振。结合制动真空泵安装点噪声传递函数分析结果,优化制动真空泵安装位置,改善了制动真空泵二阶激励频率处的噪声传递函数结果。实车测试表明,采用改进方案后,车内噪声降低了7.4 dB,制动真空泵引起的车内二阶噪声降低了14 dB。