基于摩擦片切向偏磨的盘式制动器制动噪声研究

发布时间：2022-02-19 01:58

　　近年来,由于国民经济迅速地发展以及科技水平不断地提高,人们对汽车的行车安全性和乘坐舒适性越来越重视。而盘式制动器是汽车制动系统的执行机构,其工作性能直接影响到行车安全性和乘坐舒适性。汽车制动时,主要由盘式制动器的摩擦片提供制动力,与此同时摩擦片会产生磨损。本文从摩擦片切向偏磨现象出发,对摩擦片的磨损过程、摩擦片发生切向偏磨的原因、摩擦片切向偏磨对盘式制动器制动噪声的影响等方面展开了研究。首先,建立了盘式制动器的简化有限元模型,仿真计算得到了在紧急制动工况下摩擦片的温度分布和接触压力分布。对摩擦片的受力特性和磨损特性进行了定性分析,结果表明,由盘式制动器工作原理导致的接触压力分布不均匀性是导致摩擦片发生切向偏磨的根本原因,所以摩擦片发生切向偏磨是难以避免的,但其偏磨量能维持在较小的范围内。然后,在热-应力耦合情况下对摩擦片的磨损过程进行了模拟仿真,得到了摩擦片在其寿命周期内的磨损情况。仿真计算结果很好地反映了摩擦片切向偏磨的形成过程,并验证了定性分析得到的结论。在此基础上,建立了包含大部分组件的完整盘式制动器有限元模型,并对其进行了制动噪声的有限元复特征值分析,根据盘式制动器的负阻尼比来... 

【文章来源】：华南理工大学广东省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究综述
        1.2.1 盘式制动器摩擦片温度分布与接触压力分布
        1.2.2 盘式制动器摩擦片磨损研究
        1.2.3 盘式制动器振动噪声理论
        1.2.4 制动器振动噪声控制及优化
    1.3 主要研究目的
    1.4 主要研究内容
第二章 摩擦片切向偏磨分析
    2.1 热-结构耦合分析理论以及摩擦磨损理论
        2.1.1 摩擦生热理论
        2.1.2 热传导理论
        2.1.3 接触理论
        2.1.4 热-结构耦合求解方法
        2.1.5 Archard磨损理论
    2.2 盘式制动器热-结构耦合有限元模型
        2.2.1 盘式制动器简介
        2.2.2 建立有限元模型
        2.2.3 仿真计算的相关设置
    2.3 摩擦片的温度场分析
        2.3.1 新摩擦片的周向温度分布
        2.3.2 新摩擦片的径向温度分布
        2.3.3 磨损量和切向偏磨对摩擦片温度场的影响
    2.4 摩擦片的接触压力分析
        2.4.1 新摩擦片的接触压力分布
        2.4.2 磨损量和切向偏磨对摩擦片接触压力的影响
    2.5 摩擦片的受力特性与磨损特性分析
    2.6 本章小结
第三章 摩擦片磨损的数值模拟
    3.1 盘式制动器摩擦片磨损行为
    3.2 热-结构耦合下摩擦片磨损数值计算方法
        3.2.1 磨损计算的流程
        3.2.2 磨损在有限元程序中的实现
    3.3 摩擦片磨损模拟仿真
        3.3.1 有限元模型的建立
        3.3.2 仿真计算的相关设置
        3.3.3 用户子程序
    3.4 仿真结果与分析
        3.4.1 摩擦片的磨损分布
        3.4.2 摩擦片磨损特性分析
    3.5 本章小结
第四章 盘式制动器制动噪声分析
    4.1 引言
    4.2 有限元复特征值分析理论
    4.3 盘式制动器制动噪声有限元模型
        4.3.1 建立有限元模型
        4.3.2 仿真计算的相关设置
    4.4 有限元复特征值计算结果及分析
        4.4.1 制动压力和制动速度对制动噪声的影响
        4.4.2 摩擦片磨损量和切向偏磨对制动噪声的影响
    4.5 本章小结
第五章 盘式制动器制动噪声的抑制
    5.1 引言
    5.2 制动块结构参数对制动噪声的影响
        5.2.1 摩擦片的刚度对制动噪声的影响
        5.2.2 摩擦接触界面的摩擦系数对制动噪声的影响
        5.2.3 背板的刚度对制动噪声的影响
    5.3 改进措施
    5.4 本章总结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
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[4]汽车盘式制动器的制动结构优化设计[J]. 彭龙,于德介,吕辉,黄亚.  计算机仿真. 2016(08)
[5]基于动态中心法的制动接触压力均匀性研究[J]. 张建,李金泰,谭雪龙,唐文献.  机械设计与制造. 2016(07)
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硕士论文
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本文编号：3631985