盤式制動器制動噪聲的計算機輔助分析.pdf

1、本文首先介紹了國內外關于制動器振動和噪聲的研究概況，包括五種不同的分析制動噪聲的原因的理論和今年來CAE技術在制動噪聲分析領域的應用情況，探討了國內在制動噪聲研究方面的不足，提出了應用有限元法對零部件和總成分別進行實模態(tài)和復模態(tài)分析，以研究盤式制動器產生制動噪聲的原因的構想。 接下來介紹了盤式制動器的結構特點及工作原理，總結了制動噪聲的特點和規(guī)律，從理論上分析了振動和制動噪聲之間的關系，并詳細介紹了某典型盤式制動器的結構及其制動

2、噪聲的頻率分布和產生制動噪聲的概率。 隨后，分別闡述了實模態(tài)和復模態(tài)分析的基本理論，并進一步論述了盤式制動器制動噪聲的動力學理論，分析了不穩(wěn)定模態(tài)和制動噪聲之間的關系，以及判定不穩(wěn)定模態(tài)的方法。接著介紹了ANSYS中提取實模態(tài)和復模態(tài)的兩種求解器的特點和理論基礎，討論了如何根據本課題的特點設置求解參數，以得到更高的求解精度和求解效率。 在上述理論和方法的基礎上，本文分別建立了典型盤式制動器零部件的實模態(tài)有限元模型和制動器

3、總成的復模態(tài)有限元模型，包括：根據反向測繪的結構參數，在通用CAD系統(tǒng)Pro/Engineer中建立了制動器的CAD模型，通過專用數據接口將之導入到ANSYS并進行相應的特殊處理得到所需的幾何模型；借助于約束方程、耦合以及用APDL語言自行編寫的宏命令，在制動盤和制動塊之間引入自定義的不對稱的單元，并將其它零部件組裝起來構成一個完整的系統(tǒng)級的有限元模型。 通過求解零部件的實模態(tài)，得到了各個部件的動態(tài)性能，并將計算結果與噪聲試驗結

4、果進行對比分析，找到了各個零部件對制動噪聲影響最大的幾階模態(tài)；通過求解制動器總成的復模態(tài)，判定了制動器的不穩(wěn)定模態(tài)，分析了各階不穩(wěn)定模態(tài)與制動噪聲之間的關系。綜合實模態(tài)和復模態(tài)的分析結果，對現有典型制動器的結構進行了分析，找出了現有設計中的不合理之處，并提出了相應的改進意見供項目委托方參考。 根據SAE J2521的噪聲試驗結果和有限元模態(tài)分析結果之間的對比分析可以看出，利用有限元模態(tài)分析技術分別對零部件和制動器總成進行實模態(tài)和