鉗盤式制動(dòng)器振動(dòng)模態(tài)及熱結(jié)構(gòu)耦合分析.pdf

1、制動(dòng)器作為汽車主動(dòng)安全系統(tǒng)中制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，與汽車的安全性和平順性息息相關(guān)。目前在汽車上應(yīng)用較為廣泛的是鉗盤式制動(dòng)器，其制動(dòng)效能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且維修方便。制動(dòng)過程中，鉗盤式制動(dòng)器會(huì)出現(xiàn)大量的振動(dòng)與噪聲以及熱疲勞等問題，導(dǎo)致制動(dòng)器的制動(dòng)效能受到很大影響，這些問題主要受制動(dòng)器在制動(dòng)過程中出現(xiàn)的共振與熱結(jié)構(gòu)耦合現(xiàn)象的重要影響，因此針對(duì)鉗盤式制動(dòng)器進(jìn)行振動(dòng)模態(tài)及熱結(jié)構(gòu)耦合分析具有重要意義。
　　本文根據(jù)某鉗盤式制動(dòng)器的實(shí)物，應(yīng)用C

2、ATIA軟件建立起其1∶1三維模型，并基于有限元軟件ANSYS完成其分析的前處理工作。本文基于鉗盤式制動(dòng)器的緊急制動(dòng)工況，分析得到其機(jī)械邊界條件，推導(dǎo)出它的三維瞬態(tài)溫度場(chǎng)熱傳導(dǎo)方程，確定了熱分析邊界條件，為后續(xù)分析提供基礎(chǔ)。
　　本文針對(duì)鉗盤式制動(dòng)器的主要構(gòu)成部件進(jìn)行了振動(dòng)模態(tài)特性分析，分別提取了制動(dòng)鉗的前六階和制動(dòng)盤的前十階模態(tài)特性，分析提取出的模態(tài)特性，得到制動(dòng)盤與外界激振頻率區(qū)域有重疊，可能導(dǎo)致制動(dòng)器共振。然后優(yōu)化制動(dòng)盤的軸

3、向尺寸、通風(fēng)道數(shù)量和材料特性等參數(shù)，再一次提取制動(dòng)盤的前十階模態(tài)固有頻率與振型，通過對(duì)比得出上述參數(shù)對(duì)制動(dòng)盤模態(tài)特性產(chǎn)生的影響，結(jié)果表明材料彈性模量的增加可以使制動(dòng)盤模態(tài)固有頻率避開外界的激振頻率區(qū)域，達(dá)到了防止共振的目的。
　　本文模擬了汽車的緊急制動(dòng)工況，應(yīng)用ANSYS軟件仿真分析了鉗盤式制動(dòng)器的熱結(jié)構(gòu)耦合過程，得到了接觸壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的分布情況。對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析可得，摩擦副接觸區(qū)域的最大接觸壓力位于中央?yún)^(qū)域，高溫區(qū)