汽车制动抖动分析的研究

论文摘要

汽车振动、噪声与不平顺性(NVH)性能是汽车重要的性能指标之一,是用户直接可以感受与判定的,对用户的整体满意度影响很大。刹车不平顺性是指车辆制动过程中驾乘人员在方向盘、制动踏板和座椅上感觉到的过度振动,简称制动抖动。制动抖动问题是汽车NVH重要的组成部分,严重影响车辆的舒适性,同时抖动也加速了相关部件的老化和疲劳破坏,从而影响到汽车的安全性,因此研究制动抖动十分的必要。本文所研究的内容主要分为两个部分,包括汽车制动系统抖动机理的研究与制动抖动传递路径的建模,主要从热、摩擦、载荷三方面研究了制动抖动的产生根源,首先使用热源法分析了制动过程中制动盘的温度场,得出了制动盘温度场的理论解法,同时结合热弹性理论得到制动盘热变形的理论解;并进一步分析了制动盘自身的参数对热变形的影响,在此基础上预测了制动盘的厚度变化(DTV);其次建立了制动抖动传递路径上的数学模型,包括悬架、转向、车轮系统的建模,最后分析了系统参数对传递特性的影响。本文研究了制动盘的结构参数对热变形的影响,并进行了对比分析,理论上计算了制动盘的厚度变化(DTV),通过制动抖动传递路径的分析,得出悬架刚度与阻尼对车身垂向振动影响最大,橡胶衬套阻尼对车身侧向振动影响最大,转向轴阻尼对方向盘转角幅值的影响最大。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究进展与应用现状
• 1.2.1 国外研究进展和现状
• 1.2.2 国内研究进展和现状
• 1.2.3 主要研究方法
• 1.3 本文研究内容
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 主要工作
• 第二章 盘式制动器制动抖动的过程分析
• 2.1 盘式制动器的组成及其工作原理
• 2.2 制动性能参数分析
• 2.2.1 汽车制动性能与稳定性
• 2.2.2 汽车制动时的受力
• 2.2.3 车轮滑移率
• 2.2.4 制动力分配系数
• 2.3 制动抖动研究
• 2.3.1 制动抖动的产生根源
• 2.3.2 制动抖动产生机理的分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 制动盘厚度变化（DTV）的研究
• 3.1 制动盘温度场计算的理论基础
• 3.1.1 热流密度的计算
• 3.1.2 边界条件的确定
• 3.1.3 材料参数的选取
• 3.2 热源法求解制动盘的温度场
• 3.2.1 热源法简介
• 3.2.2 制动盘温度场的计算分析
• 3.3 制动盘温度场的有限元计算
• 3.4 制动盘热应力的有限元计算
• 3.5 制动盘的热变形计算
• 3.5.1 制动盘热变形的理论分析
• 3.5.2 制动盘的结构参数对制动盘热变形的影响分析
• 3.6 制动盘在热机载荷共同作用下的变形分析
• 3.6.1 常规制动情况下热机载荷共同作用下的应力与变形分析
• 3.6.2 紧急制动情况下热机载荷共同作用下的应力与变形分析
• 3.7 制动盘的振动模态分析
• 3.8 DTV 的产生机理分析
• 3.8.1 制动盘的受力分析
• 3.8.2 制动盘表面接触面积分析
• 3.8.3 制动摩擦磨损机理的研究
• 3.8.4 DTV 的计算方案
• 3.9 本章小结
• 第四章 制动抖动传递路径的分析与建模
• 4.1 制动抖动传递路径分析
• 4.1.1 转向系统
• 4.1.2 悬架系统
• 4.1.3 车轮与轮胎系统
• 4.2 整个系统的运动分析
• 4.3 制动抖动传递路径的建模
• 4.3.1 转向系统的动力学模型
• 4.3.2 悬架系统的动力学模型
• 4.3.3 车身的动力学模型
• 4.3.4 悬架下摆臂的动力学模型
• 4.3.5 转向车轮的动力学模型
• 4.3.6 整个系统的动力学模型的建立
• 4.4 整车多体动力学仿真分析
• 4.4.1 建立ADAMS 车辆模型
• 4.4.2 多体动力学仿真分析
• 4.5 系统的传递特性分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 本文的主要内容
• 5.2 本文的主要结论
• 5.3 工作展望
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文
• 参考文献