汽车制动系统低速颤振的稳定性、分岔和混沌动力学分析

发布时间：2017-11-28 22:22

本文关键词：汽车制动系统低速颤振的稳定性、分岔和混沌动力学分析

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【摘要】：汽车低速制动时的颤振问题一直是困扰汽车界的一个难题,其中一种研究理论认为这是一种由摩擦模型的负斜率特性(Stribeck效应)引起的自激粘滑振动现象。为了模拟这一现象,许多学者建立了不同的制动系统模型来对其进行研究。现有的这类模型研究成果多集中在周期粘滑振动上,而对于粘滑振动的分岔及混沌现象研究较少。本文的主要研究内容有：(1)建立了包括了制动块切向振动和制动盘扭转振动相耦合的盘式制动系统模型。基于指数形式的干摩擦模型对其进行了稳定性分析,发现系统的不稳定现象是由Hopf分岔引起的。对系统进行了数值分析,发现系统的振动形式的变化主要可以分为两个阶段：1.在较宽广的较低速度激励下,系统容易保持其稳定的极限环振动；2.而当激励速度降低到更低时,系统振动形式极易发生改变,出现了倍周期分岔和混沌现象。最后基于李雅普诺夫指数图对周期振动区间进行了优化。(2)在上一章制动系统模型基础上建立了双层制动块制动系统模型。首先对其进行了稳定性分析,研究了制动块上下层质量分配和连接刚度对系统稳定性的影响。其次对系统进行了数值分析,在较低速度激励下,对制动块质量分配和连接刚度做了优化以减小上层制动块的振幅；在极低速度激励下,也对这两个参数做了优化,以减小混沌区间。(3)基于本文建立的制动系统模型,采用不同函数形式的摩擦模型对其进行了数值仿真,发现系统的分岔与混沌与摩擦模型的函数形式无关。其次建立了一种随机摩擦模型,并初步探究了摩擦系数范围对系统低速粘滑振动的影响。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.5

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