考虑性能退化和失效相关的汽车盘式制动器可靠性研究
发布时间：2023-04-12 02:36
安全性是衡量汽车设计和制造水平的重要指标之一,而汽车制动性能的可靠性又可作为汽车安全性的重要评价指标。汽车制动过程中,受路面激励、制动器系统自激振动等因素的影响,制动器可能发出刺耳的噪声,对车辆的乘坐舒适性产生较大影响;另一方面,由于路况复杂以及驾驶员习惯,车辆经常面临长时间连续制动或紧急制动,造成制动器温度升高而使制动器性能发生衰退现象,严重时导致交通事故。汽车盘式制动器是由多零件组成的复杂耦合机械系统,包括制动盘、摩擦片、制动钳、分泵和油管等主要零部件。制动器作为汽车的减速系统和驻车系统,其可靠性对汽车的乘坐舒适性和行驶安全性至关重要。制动器热衰退以及其不稳定(路面激励、多次循环制动、摩擦)状态,都给汽车的乘坐舒适性和驾驶安全性带来考验。本课题围绕汽车盘式制动器系统强度退化、失效模式动态相关性以及其可靠性优化等问题,开展了以下研究工作:(1)针对存在强度退化和失效模式相关的复杂机械系统,建立了一种考虑系统强度退化的动态失效相关可靠性分析模型。首先针对系统强度退化过程中数据缺失问题,以产品疲劳寿命的P-S-N曲线估计特征参数,建立了Gamma过程条件下的系统强度退化模型;然后针对随机...
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 盘式制动器可靠性研究现状
1.2.2 强度退化规律研究现状
1.2.3 相关失效研究现状
1.3 本文研究的主要内容及技术路线
1.3.1 本文主要研究内容
1.3.2 本文具体技术路线
1.4 本章小结
第2章 强度退化模型和相关失效模型
2.1 强度退化模型
2.1.1 Gamma退化过程
2.1.2 基于P-S-N曲线的强度退化模型
2.2 基于Copula函数的相关失效模型
2.2.1 Copula函数定义及基本理论
2.2.2 Copula函数的分类
2.2.3 Vine Copula函数的分类
2.2.4 基于GAS框架的动态D-Vine Copula模型构建
2.2.5 动态Copula模型的参数估计
2.2.6 基于动态Vine Copula模型的系统可靠性分析
2.3 本章小结
第3章 基于代理模型的盘式制动器模态可靠性分析
3.1 制动器模型建立
3.1.1 制动器三维模型建立
3.1.2 材料属性定义
3.1.3 制动器网格划分
3.1.4 边界条件设置
3.2 制动器失效模式
3.3 代理模型构建
3.3.1 试验设计
3.3.2 近似函数构造方法
3.3.3 误差分析
3.3.4 代理模型构建流程
3.4 基于代理模型的盘式制动器振动可靠性分析
3.4.1 汽车盘式制动器振动特性分析
3.4.2 汽车盘式制动器模态分析
3.4.3 制动器区间参数可靠性分析
3.4.4 制动器近似模型建立
3.4.5 模型误差分析
3.5 本章小结
第4章 盘式制动器热-机耦合可靠性分析
4.1 热量传递理论
4.1.1 制动器热传导
4.1.2 制动器热对流
4.1.3 导热微分方程
4.1.4 热传导边界条件
4.1.5 热传导方程
4.1.6 应力场计算方法
4.1.7 制动器最高温度计算
4.2 制动工况设置
4.3 模型处理
4.3.1 模型简化
4.3.2 载荷和边界设置
4.3.3 网格划分
4.4 制动盘温度场和应力场分析
4.4.1 常规制动工况
4.4.2 紧急制动工况
4.4.3 连续紧急制动工况
4.5 制动器热-机耦合可靠性分析
4.5.1 制动器热-机耦合可靠性评价方法
4.5.2 制动器热-机耦合可靠性功能函数拟合
4.6 本章小结
第5章 基于动态Vine Copula模型的盘式制动器系统相关失效可靠度计算
5.1 盘式制动器系统相关失效可靠性分析
5.2 本章小结
第6章 基于正交试验和BP神经网络的制动器参数优化
6.1 正交试验优化
6.1.1 正交试验设计
6.1.2 正交试验结果分析
6.1.3 多目标优化
6.2 基于BP神经网络的制动器参数优化
6.2.1 BP神经网络建立
6.2.2 制动器参数优化
6.3 优化结果分析
6.4 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及科研情况
本文编号：3790253
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 盘式制动器可靠性研究现状
1.2.2 强度退化规律研究现状
1.2.3 相关失效研究现状
1.3 本文研究的主要内容及技术路线
1.3.1 本文主要研究内容
1.3.2 本文具体技术路线
1.4 本章小结
第2章 强度退化模型和相关失效模型
2.1 强度退化模型
2.1.1 Gamma退化过程
2.1.2 基于P-S-N曲线的强度退化模型
2.2 基于Copula函数的相关失效模型
2.2.1 Copula函数定义及基本理论
2.2.2 Copula函数的分类
2.2.3 Vine Copula函数的分类
2.2.4 基于GAS框架的动态D-Vine Copula模型构建
2.2.5 动态Copula模型的参数估计
2.2.6 基于动态Vine Copula模型的系统可靠性分析
2.3 本章小结
第3章 基于代理模型的盘式制动器模态可靠性分析
3.1 制动器模型建立
3.1.1 制动器三维模型建立
3.1.2 材料属性定义
3.1.3 制动器网格划分
3.1.4 边界条件设置
3.2 制动器失效模式
3.3 代理模型构建
3.3.1 试验设计
3.3.2 近似函数构造方法
3.3.3 误差分析
3.3.4 代理模型构建流程
3.4 基于代理模型的盘式制动器振动可靠性分析
3.4.1 汽车盘式制动器振动特性分析
3.4.2 汽车盘式制动器模态分析
3.4.3 制动器区间参数可靠性分析
3.4.4 制动器近似模型建立
3.4.5 模型误差分析
3.5 本章小结
第4章 盘式制动器热-机耦合可靠性分析
4.1 热量传递理论
4.1.1 制动器热传导
4.1.2 制动器热对流
4.1.3 导热微分方程
4.1.4 热传导边界条件
4.1.5 热传导方程
4.1.6 应力场计算方法
4.1.7 制动器最高温度计算
4.2 制动工况设置
4.3 模型处理
4.3.1 模型简化
4.3.2 载荷和边界设置
4.3.3 网格划分
4.4 制动盘温度场和应力场分析
4.4.1 常规制动工况
4.4.2 紧急制动工况
4.4.3 连续紧急制动工况
4.5 制动器热-机耦合可靠性分析
4.5.1 制动器热-机耦合可靠性评价方法
4.5.2 制动器热-机耦合可靠性功能函数拟合
4.6 本章小结
第5章 基于动态Vine Copula模型的盘式制动器系统相关失效可靠度计算
5.1 盘式制动器系统相关失效可靠性分析
5.2 本章小结
第6章 基于正交试验和BP神经网络的制动器参数优化
6.1 正交试验优化
6.1.1 正交试验设计
6.1.2 正交试验结果分析
6.1.3 多目标优化
6.2 基于BP神经网络的制动器参数优化
6.2.1 BP神经网络建立
6.2.2 制动器参数优化
6.3 优化结果分析
6.4 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及科研情况
本文编号：3790253
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3790253.html
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