盘式制动器的制动抖动现象及热—结构耦合研究

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随着汽车工业的发展,汽车的安全性和舒适性受到人们的关注程度也越来越高。车辆在制动时产生的抖动,会使车辆的舒适性受到严重的破坏,因而造成用户的抱怨,同时因制动抖动引起的车辆相关零件的加剧磨损和疲劳破坏,也会影响到车辆本身的安全性。据统计,制动抖动是在车辆制动系统中发生故障频次最高的质量问题之一。本文就国内及国外关于盘式制动器制动抖动问题的研究现状进行了综述。对制动抖动的现象及成因进行了描述与分析,并建立了制动盘厚薄差(DTV)和制动力矩波动(BTV)之间的数学关系。本文也对汽车盘式制动器的温度场及应力场进行了数值模拟,对其边界条件进行了定义并提供了计算方法。同时,作者通过当前在产的某轿车的前盘制动器为例,利用ANSYS软件建立了盘式制动器热-结构耦合的接触模型。本文通过对在正常制动、紧急制动及重复制动三种不同工况下制动盘的瞬态温度场和应力场的有限元分析,总结了制动盘温度场和应力场的分布规律,并得出热变形因素是引起车辆盘式制动器制动抖动的重要因素之一。作者通过试验,验证了前文有限元分析的结论,对车辆工程设计有一定的借鉴价值。
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