盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)噪聲的計(jì)算機(jī)輔助分析.pdf

1、本文首先介紹了國(guó)內(nèi)外關(guān)于制動(dòng)器振動(dòng)和噪聲的研究概況，包括五種不同的分析制動(dòng)噪聲的原因的理論和今年來(lái)CAE技術(shù)在制動(dòng)噪聲分析領(lǐng)域的應(yīng)用情況，探討了國(guó)內(nèi)在制動(dòng)噪聲研究方面的不足，提出了應(yīng)用有限元法對(duì)零部件和總成分別進(jìn)行實(shí)模態(tài)和復(fù)模態(tài)分析，以研究盤(pán)式制動(dòng)器產(chǎn)生制動(dòng)噪聲的原因的構(gòu)想。 接下來(lái)介紹了盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理，總結(jié)了制動(dòng)噪聲的特點(diǎn)和規(guī)律，從理論上分析了振動(dòng)和制動(dòng)噪聲之間的關(guān)系，并詳細(xì)介紹了某典型盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及其制動(dòng)

2、噪聲的頻率分布和產(chǎn)生制動(dòng)噪聲的概率。 隨后，分別闡述了實(shí)模態(tài)和復(fù)模態(tài)分析的基本理論，并進(jìn)一步論述了盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)噪聲的動(dòng)力學(xué)理論，分析了不穩(wěn)定模態(tài)和制動(dòng)噪聲之間的關(guān)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(shí)模態(tài)和復(fù)模態(tài)的兩種求解器的特點(diǎn)和理論基礎(chǔ)，討論了如何根據(jù)本課題的特點(diǎn)設(shè)置求解參數(shù)，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(chǔ)上，本文分別建立了典型盤(pán)式制動(dòng)器零部件的實(shí)模態(tài)有限元模型和制動(dòng)器

3、總成的復(fù)模態(tài)有限元模型，包括：根據(jù)反向測(cè)繪的結(jié)構(gòu)參數(shù)，在通用CAD系統(tǒng)Pro/Engineer中建立了制動(dòng)器的CAD模型，通過(guò)專用數(shù)據(jù)接口將之導(dǎo)入到ANSYS并進(jìn)行相應(yīng)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(yǔ)言自行編寫(xiě)的宏命令，在制動(dòng)盤(pán)和制動(dòng)塊之間引入自定義的不對(duì)稱的單元，并將其它零部件組裝起來(lái)構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)級(jí)的有限元模型。 通過(guò)求解零部件的實(shí)模態(tài)，得到了各個(gè)部件的動(dòng)態(tài)性能，并將計(jì)算結(jié)果與噪聲試驗(yàn)結(jié)

4、果進(jìn)行對(duì)比分析，找到了各個(gè)零部件對(duì)制動(dòng)噪聲影響最大的幾階模態(tài)；通過(guò)求解制動(dòng)器總成的復(fù)模態(tài)，判定了制動(dòng)器的不穩(wěn)定模態(tài)，分析了各階不穩(wěn)定模態(tài)與制動(dòng)噪聲之間的關(guān)系。綜合實(shí)模態(tài)和復(fù)模態(tài)的分析結(jié)果，對(duì)現(xiàn)有典型制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，找出了現(xiàn)有設(shè)計(jì)中的不合理之處，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)意見(jiàn)供項(xiàng)目委托方參考。 根據(jù)SAE J2521的噪聲試驗(yàn)結(jié)果和有限元模態(tài)分析結(jié)果之間的對(duì)比分析可以看出，利用有限元模態(tài)分析技術(shù)分別對(duì)零部件和制動(dòng)器總成進(jìn)行實(shí)模態(tài)和