制动盘—颗粒流—制动块界面耦合摩擦力建模与粘滑振动分析
发布时间：2021-05-10 16:49
摩擦引起的制动副运动失稳研究中经常采用的经验摩擦模型往往无法反映制动副摩擦界面特性与摩擦力-相对运动速度关系之间的内在联系,然而现有的摩擦学实验表明,制动副接触界面两体和三体形貌特征以及力学属性对制动副粘滑振动有显著影响。因此,建立反映“相对运动速度-制动副摩擦界面特性-摩擦力”内在关系的摩擦模型并分析相关参数对系统粘滑振动影响具有重要意义。本文首先根据现代制动副摩擦学实验成果,考虑制动副摩擦界面微观形貌尺度特征以及力学属性,建立反映盘式制动副摩擦界面主要特性的物理模型。随后分别基于已有两体弹塑性接触理论和本文建立的一种新的颗粒尺寸和颗粒位置具有二维均匀分布特征的三体接触模型,同时考虑制动块粗糙峰塑性蠕变效应,从制动副法向和切向运动耦合角度建立反映相对运动速度、盘块表面和第三体颗粒形貌以及力学特征与摩擦力内在关系的两体和三体摩擦模型并分析相关参数对摩擦力-相对运动速度曲线特性影响。最后,本文建立制动系统单自由度动力学模型,分别引入两体和三体摩擦模型并分析相关工况参数、形貌参数和力学参数对于制动系统分岔特性和粘滑振动的影响。研究表明,两体参数中的制动块粗糙峰高度及其均方根值、塑性指数、制...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 制动振动噪声机理研究现状
1.2.2 相关机械系统和制动副摩擦界面特性与振动噪声关系研究
1.3 本文研究内容
第二章 本文所用基本理论
2.1 接触理论概述
2.1.1 弹性接触理论
2.1.2 塑性接触理论
2.1.3 三体接触理论
2.2 摩擦理论概述
2.2.1 摩擦力起源
2.2.2 静动摩擦力的演化及其接触动力学特性
2.3 盘式制动副摩擦界面动态特性描述
2.4 本章小结
第三章 盘式制动副两体接触摩擦力-速度关系建模
3.1 引言
3.2 盘式制动副摩擦界面物理模型建立
3.3 基于CEB模型的盘块两体接触数学建模与分析
3.4 基于CEB模型的盘块两体摩擦力数学建模
3.4.1 单个粗糙峰弹-粘塑性变形与流变学模型
3.4.2 盘块两体动摩擦力-速度关系数学建模
3.4.3 概率密度分布函数简化分析
3.4.4 基于简化模型的摩擦力计算与分析
3.4.5 基于盘块两体动摩擦力-速度关系的分析
3.5 本章小结
第四章 盘式制动副三体接触摩擦力-速度关系建模
4.1 引言
4.2 一种新的盘式制动副三体接触模型
4.2.1 单个颗粒接触弹塑性变形计算
4.2.2 颗粒尺寸与位置的二维联合分布函数
4.2.3 三体接触弹性变形边界及其区域
4.2.4 三体接触塑性变形边界及其区域
4.3 基于新三体接触模型的摩擦力数学建模
4.3.1 静摩擦力建模与分析
4.3.2 动摩擦力-速度关系建模与分析
4.4 本章小结
第五章 基于简化摩擦模型的盘式制动副粘滑振动分析
5.1 前言
5.2 盘式制动副动力学模型与方程
5.3 基于两体摩擦模型的粘滑振动分析
5.3.1 摩擦模型的平滑处理
5.3.4 粘滑振动分析
5.4 三体动摩擦模型简化与粘滑振动分析
5.4.1 三体摩擦模型简化
5.4.2 粘滑振动分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]制动盘材料表面织构化处理对摩擦噪声影响的试验分析[J]. 阳江舟,莫继良,盖小红,陈光雄,朱旻昊. 摩擦学学报. 2015(03)
[2]沟槽织构化表面影响摩擦振动噪声机理[J]. 王东伟,莫继良,王正国,王晓翠,陈光雄,朱旻昊. 机械工程学报. 2013(23)
[3]喷砂表面处理控制滑动摩擦尖叫噪声[J]. 王安宇,莫继良,王正国,阳江舟,陈光雄,朱旻昊. 中国表面工程. 2013(04)
[4]锤击脉冲力对摩擦尖叫噪声的激励作用[J]. 金城,李刚,陈光雄,周仲荣. 振动与冲击. 2013(01)
[5]沟槽形表面织构对摩擦噪声的影响[J]. 单欢乐,莫继良,陈光雄,邵天敏,周仲荣. 中国机械工程. 2012(18)
[6]接触表面不平度对摩擦尖叫噪声的影响[J]. 吕红明,张立军,余卓平. 摩擦学学报. 2011(05)
[7]汽车盘式制动器尖叫研究进展[J]. 吕红明,张立军,余卓平. 振动与冲击. 2011(04)
[8]摩擦过程中磨屑运动的分析[J]. 凡艳丽,吕亚非. 润滑与密封. 2010(12)
[9]盘式制动系统的非线性动力学分析[J]. 杨凤红,张伟. 振动与冲击. 2009(06)
[10]三体摩擦体系中材料摩擦特性的研究进展[J]. 韩晓明,高飞,符蓉,宋宝韫,农万华. 中国材料进展. 2009(02)
硕士论文
[1]Mn-Cu阻尼合金与四种金属材料的摩擦振动噪声特性对比研究[D]. 蒋宇航.西南交通大学 2017
[2]汽车制动系统低速颤振的稳定性、分岔和混沌动力学分析[D]. 朱伟伟.合肥工业大学 2016
本文编号：3179712
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 制动振动噪声机理研究现状
1.2.2 相关机械系统和制动副摩擦界面特性与振动噪声关系研究
1.3 本文研究内容
第二章 本文所用基本理论
2.1 接触理论概述
2.1.1 弹性接触理论
2.1.2 塑性接触理论
2.1.3 三体接触理论
2.2 摩擦理论概述
2.2.1 摩擦力起源
2.2.2 静动摩擦力的演化及其接触动力学特性
2.3 盘式制动副摩擦界面动态特性描述
2.4 本章小结
第三章 盘式制动副两体接触摩擦力-速度关系建模
3.1 引言
3.2 盘式制动副摩擦界面物理模型建立
3.3 基于CEB模型的盘块两体接触数学建模与分析
3.4 基于CEB模型的盘块两体摩擦力数学建模
3.4.1 单个粗糙峰弹-粘塑性变形与流变学模型
3.4.2 盘块两体动摩擦力-速度关系数学建模
3.4.3 概率密度分布函数简化分析
3.4.4 基于简化模型的摩擦力计算与分析
3.4.5 基于盘块两体动摩擦力-速度关系的分析
3.5 本章小结
第四章 盘式制动副三体接触摩擦力-速度关系建模
4.1 引言
4.2 一种新的盘式制动副三体接触模型
4.2.1 单个颗粒接触弹塑性变形计算
4.2.2 颗粒尺寸与位置的二维联合分布函数
4.2.3 三体接触弹性变形边界及其区域
4.2.4 三体接触塑性变形边界及其区域
4.3 基于新三体接触模型的摩擦力数学建模
4.3.1 静摩擦力建模与分析
4.3.2 动摩擦力-速度关系建模与分析
4.4 本章小结
第五章 基于简化摩擦模型的盘式制动副粘滑振动分析
5.1 前言
5.2 盘式制动副动力学模型与方程
5.3 基于两体摩擦模型的粘滑振动分析
5.3.1 摩擦模型的平滑处理
5.3.4 粘滑振动分析
5.4 三体动摩擦模型简化与粘滑振动分析
5.4.1 三体摩擦模型简化
5.4.2 粘滑振动分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]制动盘材料表面织构化处理对摩擦噪声影响的试验分析[J]. 阳江舟,莫继良,盖小红,陈光雄,朱旻昊. 摩擦学学报. 2015(03)
[2]沟槽织构化表面影响摩擦振动噪声机理[J]. 王东伟,莫继良,王正国,王晓翠,陈光雄,朱旻昊. 机械工程学报. 2013(23)
[3]喷砂表面处理控制滑动摩擦尖叫噪声[J]. 王安宇,莫继良,王正国,阳江舟,陈光雄,朱旻昊. 中国表面工程. 2013(04)
[4]锤击脉冲力对摩擦尖叫噪声的激励作用[J]. 金城,李刚,陈光雄,周仲荣. 振动与冲击. 2013(01)
[5]沟槽形表面织构对摩擦噪声的影响[J]. 单欢乐,莫继良,陈光雄,邵天敏,周仲荣. 中国机械工程. 2012(18)
[6]接触表面不平度对摩擦尖叫噪声的影响[J]. 吕红明,张立军,余卓平. 摩擦学学报. 2011(05)
[7]汽车盘式制动器尖叫研究进展[J]. 吕红明,张立军,余卓平. 振动与冲击. 2011(04)
[8]摩擦过程中磨屑运动的分析[J]. 凡艳丽,吕亚非. 润滑与密封. 2010(12)
[9]盘式制动系统的非线性动力学分析[J]. 杨凤红,张伟. 振动与冲击. 2009(06)
[10]三体摩擦体系中材料摩擦特性的研究进展[J]. 韩晓明,高飞,符蓉,宋宝韫,农万华. 中国材料进展. 2009(02)
硕士论文
[1]Mn-Cu阻尼合金与四种金属材料的摩擦振动噪声特性对比研究[D]. 蒋宇航.西南交通大学 2017
[2]汽车制动系统低速颤振的稳定性、分岔和混沌动力学分析[D]. 朱伟伟.合肥工业大学 2016
本文编号：3179712
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