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板条对水润滑橡胶轴承摩擦噪声的影响分析

机械传动 2013年第11期37卷 138-141页

作者：李康王家序郭胤王俊四川大学制造科学与工程学院四川成都610065

针对水润滑橡胶轴承在低速、重载条件下极易产生摩擦噪声的问题,利用复模态分析方法,计算了在有无板条以及不同板条厚度、宽度、数目的情况下产生的摩擦噪声频率的大小。研究表明:板条可以明显的减小水润滑橡胶轴承产生摩擦噪声的可能性... 详细信息

针对水润滑橡胶轴承在低速、重载条件下极易产生摩擦噪声的问题,利用复模态分析方法,计算了在有无板条以及不同板条厚度、宽度、数目的情况下产生的摩擦噪声频率的大小。研究表明:板条可以明显的减小水润滑橡胶轴承产生摩擦噪声的可能性,以及摩擦噪声的大小;增加板条厚度、减小板条宽度可以在一定程度上减小摩擦噪声;增加板条数目对减小摩擦噪声产生的可能性及其大小有一定的效果。

关键词：水润滑轴承复特征值摩擦噪声 ABAQUS

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盘式制动器非线性模型的复模态分析及改进

现代制造工程 2016年第12期 89-93页

作者：黄泽好万鑫雷伟刘通重庆理工大学重庆400054 南方天合底盘系统有限公司重庆402760

采用复特征值分析方法对某车盘式制动器多自由度非线性模型制动噪声进行复模态分析和试验验证。应用振型、频率等指标分析不同摩擦因数（0．20—0．65）的制动噪声。采取制动块背板铆接消音片和沿其半径倒角RJ10的改进措施，并进行改进... 详细信息

采用复特征值分析方法对某车盘式制动器多自由度非线性模型制动噪声进行复模态分析和试验验证。应用振型、频率等指标分析不同摩擦因数（0．20—0．65）的制动噪声。采取制动块背板铆接消音片和沿其半径倒角RJ10的改进措施，并进行改进前、后的对比研究。结果表明，摩擦因数对系统固有频率影响不大；摩擦因数减小，制动器不稳定模态数量减少，不稳定系数下降。改进后的制动器不稳定模态数量减少，不稳定模态实部显著减小，模态稳定性提高，制动噪声产生度降低，NVH性能得到改善。

关键词：盘式制动器制动噪声复特征值噪声发生度

树脂混凝土构件的动态特性研究及其在大型数控龙门式平面磨床上的应用

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树脂混凝土构件的动态特性研究及其在大型数控龙门式平面磨床上的...

作者：段京虎浙江工业大学

学位级别：硕士

机床动态性能对机床的加工精度和加工效率影响很大,特别是对一些大型高效高精度机床。因此,进行机床动态特性的研究对机床行业的发展具有重要意义。现在,树脂混凝土在机床上的应用越来越受到重视,树脂混凝土结构具有良好的动态特性,可... 详细信息

机床动态性能对机床的加工精度和加工效率影响很大,特别是对一些大型高效高精度机床。因此,进行机床动态特性的研究对机床行业的发展具有重要意义。现在,树脂混凝土在机床上的应用越来越受到重视,树脂混凝土结构具有良好的动态特性,可以明显改善机床的动态特性。全文分为六章,具体内容如下:第一章,简单介绍了树脂混凝土应用于机床结构的国内外研究状况,给出了本论文研究内容和研究思路。第二章,介绍了附加阻尼结构的分析理论,着重对自由阻尼结构和约束阻尼结构的分析理论进行了阐述。并对自由阻尼结构和约束阻尼结构的减振机理进行了分析。第三章,制作了铸铁、树脂混凝土、铸铁与树脂混凝土复合构件等五个构件,对这五个构件进行模态试验,得出五个构件的各阶模态参数和振型,并进行了分析。第四章,采用两种分析方法对树脂混凝土构件进行有限元模态分析,第一种是对各层进行直接固结的方法,第二种是利用虚拟层等效构件结合面特性的方法。计算出各构件的复特征值、模态频率、模态阻尼比及振型,与模态试验结果进行比较,得出第二种方法的计算误差较小。第5章,对大型数控龙门式平面磨床进行了有限元模态分析,根据各阶模态频率、阻尼比及振型,找出了整机动态特性的薄弱环节。设计了填充树脂混凝土的立柱,利用虚拟层等效构件结合面特性的方法对树脂混凝土磨床整机进行有限元模态分析。第6章,对全文进行了总结,并对今后的研究方向和重点进行了展望。

关键词：树脂混凝土构件阻尼结构动态特性复特征值虚拟层

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汽车盘式制动器尖叫倾向性分析与设计改进

汽车盘式制动器尖叫倾向性分析与设计改进

作者：王朝阳上海交通大学

学位级别：硕士

随着我国汽车保有量不断增长,人们在购买汽车时不仅仅关注汽车的价格、安全性,同时对汽车振动噪声等与舒适性相关的要求也越来越高。随着汽车技术的不断进步,车内振动与噪声明显降低,而一些子系统和零部件的振动噪声问题如制动器等变得... 详细信息

随着我国汽车保有量不断增长,人们在购买汽车时不仅仅关注汽车的价格、安全性,同时对汽车振动噪声等与舒适性相关的要求也越来越高。随着汽车技术的不断进步,车内振动与噪声明显降低,而一些子系统和零部件的振动噪声问题如制动器等变得越来越突出,因此对制动器进行振动噪声方面的研究显得非常重要。这对制动器的结构设计具有很强的实用价值。本文采用有限元和模态分析方法,研究汽车盘式制动器的制动尖叫倾向性问题和基于尖叫倾向性的结构设计改进。以某制动器为例,为克服传统弹簧有限元模型的不足,建立了基于面接触的有限元模型。基于此模型考虑制动力和制动转速利用非线性分析方法求得系统的压力容积,以此来衡量制动系统的刚度。在非线性分析的基础上利用复特征值分析方法对制动器的不稳定模态进行预测,从而得到制动器的制动尖叫倾向性。并进一步分析了系统参数因素如摩擦系数、摩擦阻尼、制动力和转速等对制动尖叫倾向性的影响。最后探讨了如何对关键部件进行设计改进来降低制动尖叫倾向性。研究发现摩擦衬块的厚度和倒圆大小对制动尖叫倾向性有很大的影响,通过优化摩擦衬块的厚度和倒圆大小可以显著地降低制动尖叫倾向性。上述方法为今后的盘式制动器噪声分析及结构优化设计提供了一种可以借鉴的方法。

关键词：尖叫倾向性面接触非线性复特征值结构优化

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轮轨曲线尖叫噪声的有限元研究

轮轨曲线尖叫噪声的有限元研究

作者：何宏高西南交通大学

学位级别：硕士

随着高速铁路和城市轨道交通的发展,我国迎来了铁路行业发展的新纪元。但与此同时,出现了运行质量下降、线路恶化、噪声增加等问题。尤其,轮轨噪声的增加对乘客和周围居民造成严重的影响,减少和控制轮轨噪声的研究对铁路行业的发展具有... 详细信息

随着高速铁路和城市轨道交通的发展,我国迎来了铁路行业发展的新纪元。但与此同时,出现了运行质量下降、线路恶化、噪声增加等问题。尤其,轮轨噪声的增加对乘客和周围居民造成严重的影响,减少和控制轮轨噪声的研究对铁路行业的发展具有十分重要的意义。通过研究曲线尖叫噪声的机理来减少或控制轮轨曲线尖叫噪声对研究者和工程师们说是一个活跃的课题。在文献中,对铁路曲线噪声的研究手段十分有限。本文根据陈光雄教授提出的曲线噪声预测方法,运用有限元方法对轮轨系统进行了轮轨系统的运动稳定性分析,发展了轮轨曲线尖叫噪声的分析技术,大大提高了对轮轨曲线尖叫噪声的认识。论文首先建立了包括车轮、钢轨和钢轨支撑弹簧的有限元动力学模型。根据车轮通过小半经曲线时横向蠕滑力饱和的实际情况,假设横向蠕滑力等于摩擦系数乘以法向力,通过摩擦力耦合建立车轮和钢轨耦合的动力学方程。对此动力学方程进行稳定性分析,得出耦合系统动力学特征方程的复特征值。根据是否存在实部为正的复特征值,从而判断系统是否有发生曲线尖叫噪声的趋势。计算结果显示,当轮轨摩擦系数比较大时,系统存在实部为正的复特征值,说明此时轮轨系统存在发生曲线尖叫噪声的可能性。论文还探讨了摩擦系数、支撑弹簧刚度、载荷、约束条件等参数变化对轮轨曲线尖叫噪声的影响。仿真计算结果表明: (1)本文用有限元方法分析了由车轮、钢轨和钢轨支撑弹簧组成的轮轨系统曲线噪声问题,计算预测到的曲线噪声频率与线路实测的噪声频率在同一个范围,说明本文的方法可用于曲线尖叫噪声的预测分析。 (2)摩擦系数对轮轨曲线尖叫噪声的产生有重要的影响,当摩擦系数越大时,出现复特征值的正实部越大,说明产生曲线尖叫噪声的倾向就越大。 (3)轮轨曲线尖叫噪声的产生具有模态耦合特点,即在复特征值实部开始出现正值的时候,与该特征值对应的模态频率曲线重合在一起,即发生了模态耦合现象。 (4)轨道结构参数对轮轨曲线尖叫的产生有一定的影响,轨道整体刚度不是越大越好,也不是越小越好,对于不同的轮轨系统对应不同的轨道刚度,选择合理的轨道刚度能够很好地控制曲线尖叫噪声的产生。 (5)载荷对轮轨曲线尖叫噪声的影响较小,计算结果显示不同载荷下出现的复特征值正实部相差不大。

关键词：铁路曲线噪声尖叫摩擦有限元复特征值 ABAQUS

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盘式制动啸叫的实验研究与仿真分析

盘式制动啸叫的实验研究与仿真分析

作者：陈康哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

盘式制动啸叫问题依然是车辆领域的一大难题。迄今为止，科研工作者通过实验、理论推导和计算机仿真的手段对制动啸叫问题进行了大量研究，但是仍没有一个通用的理论能解释、也没有一套行之有效的措施去预测和抑制制动啸叫现象。文中通... 详细信息

盘式制动啸叫问题依然是车辆领域的一大难题。迄今为止，科研工作者通过实验、理论推导和计算机仿真的手段对制动啸叫问题进行了大量研究，但是仍没有一个通用的理论能解释、也没有一套行之有效的措施去预测和抑制制动啸叫现象。文中通过实验和仿真相结合的方法来研究盘式制动啸叫现象。在TM-1制动台架上，对粉末冶金摩擦片进行多种工况下的独立重复实验。通过对实验数据进行分析，得到系统的三个参数：啸叫频率、每种频率下的啸叫倾向性和啸叫时的摩擦特性。实验结果表明，摩擦特性在制动啸叫中有举足轻重的作用。在制动台架制动系统物理模型的基础上建立了有限元模型。作为研究制动啸叫问题的有限元方法，频域范畴的复特征值分析和时域范畴的瞬态动力学分析被应用到本文对制动啸叫的仿真分析中。复特征值分析的仿真结果大致符合实验结果。这表明了本文有限元模型的准确性和复特征值分析方法的可行性。对这两种分析方法的仿真结果进行比较后发现，复特征值分析尽管有“误预测”和“丢阶”现象，但仍是一种研究制动啸叫的有效方法。瞬态动力学分析就目前而言还不能作为研究制动啸叫问题的有效工具。利用ABAQUS的复特征值分析方法进行了制动啸叫影响因素分析。分析结果表明，摩擦阻尼，特别是负阻尼，对制动啸叫有显著影响。这一点也符合实验现象。最后，通过对复特征值法得到的不稳定频率处的模态进行研究，发现制动啸叫是制动盘模态主导的、特定摩擦特性诱发下的动态不稳定性现象。

关键词：盘式制动啸叫制动台架复特征值摩擦特性

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湿式制动器制动噪声产生机理与关键技术研究

湿式制动器制动噪声产生机理与关键技术研究

作者：李德山重庆交通大学

学位级别：硕士

湿式多片盘式制动器具有磨损小、寿命长、抗污染能力强、制动力矩容易调整、散热性好、维修成本低等优点，在工程机械的制动系统中被大量使用。但是制动器在使用过程中，会产生制动振动噪声，这将严重影响汽车的使用性能，恶化汽车制动... 详细信息

湿式多片盘式制动器具有磨损小、寿命长、抗污染能力强、制动力矩容易调整、散热性好、维修成本低等优点，在工程机械的制动系统中被大量使用。但是制动器在使用过程中，会产生制动振动噪声，这将严重影响汽车的使用性能，恶化汽车制动平稳性，降低有关零部件的寿命以及影响乘员的舒适性。本课题来源于重庆市大江信达车辆股份有限公司的科技攻关项目：“湿式桥关键技术研究”，本文以湿式多片盘式制动器为研究对象，根据复特征值理论，分别采用数值分析和有限元分析对制动系统进行复特征值分析，以复特征值的实部是否为正负为依据，判断湿式制动系统是否处于稳定状态，并研究各个关键参数的影响规律。本文的主要研究工作有以下几点：（1）为了研究湿式多片盘式制动器制动过程非线性接触的动态特性，根据湿式多片盘式制动器的基本结构和工作原理以及制动过程特点，建立了制动系统湿振噪声数学模型。基于复特征值理论，采用数值分析方法研究湿式制动系统的稳定性，根据数学模型建立状态方程，得到矩阵的特征值，对系统的稳定性进行了定量的分析，为研究制动系统参数变化对系统稳定性的影响以及制动系统的改进设计提供了理论依据。（2）建立了湿式多片盘式制动器制动系统的有限元模型，为了更加接近实际情况，考虑了油液介质对湿式制动系统稳定性的影响，对制动器有限元模型进行模态分析，比较了制动器处于空气介质和油液介质两种不同环境下的模态特性，得到了制动系统在油液介质环境中的模态频率低于在空气中的模态频率的结果，为后续得到比较真实的模拟结果做好了铺垫。（3）对湿式多片盘式制动器的有限元模型进行了湿模态分析，通过有限元计算得到了湿式制动器系统的复模态，根据其实部值是否为正作为判断制动系统是否处于不稳定状态的依据，根据复特征根的虚部来判断制动系统的模态频率。然后重点讨论了摩擦系数对制动系统复特征根的影响以及其他重要参数对系统稳定性的影响规律。（4）在上述研究工作的基础上，提出了湿式制动系统振动噪声的控制技术。根据制动系统关键参数对制动振动噪声的影响规律设定优化控制参数，优化后的结果比优化前减少了4阶不稳定模态，效果明显。随后提出了防治振动噪声的具体措施建议。

关键词：工程机械湿式制动器复特征值固液耦合噪声

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气压盘式制动器振动与噪声研究

气压盘式制动器振动与噪声研究

作者：陶业英武汉理工大学

学位级别：硕士

随着中国汽车行业的快速发展，汽车产销量和保有量快速增加，车辆噪声已成为城市的主要噪声源。随着国家相关环保法规及消费者对乘车舒适性要求的日益提高，汽车制动噪声已成为汽车整车噪声控制中一个亟待关注的问题之一。本文以减... 详细信息

随着中国汽车行业的快速发展，汽车产销量和保有量快速增加，车辆噪声已成为城市的主要噪声源。随着国家相关环保法规及消费者对乘车舒适性要求的日益提高，汽车制动噪声已成为汽车整车噪声控制中一个亟待关注的问题之一。本文以减小气压盘式制动器制动噪声为目标，采用复模态特征值与热-机耦合分析方法，以气压盘式制动器组成零件频率耦合和摩擦衬片结构形状为切入点，对某款盘式制动器总成进行制动噪声研究。对制动噪声的形成机理进行理论分析，得到振动速度自然对数与噪声成线性关系。建立制动器动力学方程，认为制动盘与摩擦片之间摩擦系数的大小是影响制动噪声的主要因素。摩擦系数引入制动器总成系统刚度矩阵和质量矩阵后导致系统矩阵非对称，致使系统不稳定模态产生，其中系统模态所求出的特征值虚部表示该阶模态所对应的系统频率值，特征值实部表示该阶模态的不稳定程度。对于制动系统各阶模态，如果模态特征值实部大于零，则说明这阶模态具有不稳定性，从而导致制动系统有产生制动噪声的倾向。建立了制动总成系统各零件（制动盘、制动器支架、制动钳、摩擦片、摩擦片钢背和推动板）的有限元模型;在摩擦片和制动盘间定义接触及摩擦系数，在制动总成系统连接面上定义耦合单元，建立了具有装配关系的盘式制动器有限元模型。通过复特征值子空间投影方法可以得到制动总成系统复特征值，并通过选取一系列摩擦片-制动盘的摩擦系数，研究制动总成系统产生制动噪声的倾向。建立了制动盘-摩擦片的热-机耦合模型，确定其热流输入及对流换热边界条件，以制动器台架试验工况为基准，进行了制动器在一次制动时的有限元模拟分析。考虑了在温度场与应力场之间耦合作用下，制动盘、摩擦片的对流换热系数随转速变化的规律及摩擦片摩擦系数随温度变化关系，得到制动器温度场和应力场的分布特征。比较不同形状摩擦衬片的应力场和温度的分布情况，得出其变化趋势，研究制动过程摩擦片表面形状变化对振动噪声的影响，并提出了摩擦衬片形状选型方案。

关键词：盘式制动器制动噪声复特征值热机耦合模型摩擦片形状

基于贝叶斯理论的盘式制动器制动啸叫预测模型研究

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基于贝叶斯理论的盘式制动器制动啸叫预测模型研究

作者：梁云霞山东理工大学

学位级别：硕士

制动器制动啸叫噪声是由摩擦引起的振动或自激振动而导致的,对其预测和主动抑制仍旧缺乏行之有效的方法,是目前汽车领域的一大难题。本文针对盘式制动器的制动啸叫问题,以汽车盘式制动器为研究对象,与盘式制动器制动台架试验相结合,利... 详细信息

制动器制动啸叫噪声是由摩擦引起的振动或自激振动而导致的,对其预测和主动抑制仍旧缺乏行之有效的方法,是目前汽车领域的一大难题。本文针对盘式制动器的制动啸叫问题,以汽车盘式制动器为研究对象,与盘式制动器制动台架试验相结合,利用有限元软件ABAQUS进行了盘式制动器复特征值仿真分析,并研究了盘式制动器制动啸叫影响因素;针对复特征值仿真分析方法容易发生“跳频”、“漏频”现象,本文利用LMS ***软件在噪声预测方面的优势,建立了盘式制动器的LMS ***仿真分析模型和流程,研究了制动啸叫影响因素。在前述研究基础上,利用贝叶斯网络理论针对不确定性问题的预测优势,本文将贝叶斯网络理论应用到制动啸叫预测中,并基于仿真试验结果建立贝叶斯网络。其主要研究内容如下:1)基于TM-1制动台架试验台,通过对粉末冶金摩擦片进行多种工况下的独立重复实验。通过统计分析,得出制动啸叫影响因素对制动啸叫的作用,并获得系统的两个参数:啸叫频率、每种频率下的啸叫倾向性,为后续仿真分析提供实验依据。2)基于ABAQUS复特征值仿真分析方法对盘式制动器有限元简化模型进行制动啸叫影响因素分析。根据仿真结果,发现复特征值方法作为制动啸叫预测工具具有“跳频”、“漏频”的现象。研究表明,制动啸叫影响因素包括摩擦系数、制动转速、制动压力对制动啸叫的影响情况。摩擦系数为主要影响因素,制动啸叫成正比关系;制动转速成反比关系(与实际情况不符);制动压力对制动啸叫作用不明显。3)基于LMS ***的直接边界元法辐射噪声仿真分析方法对盘式制动器简化有限元模型进行仿真分析。研究发现制动啸叫噪声主要发生在盘式制动器摩擦片附件区域以及制动盘边缘靠近摩擦片处;摩擦系数和制动压力均与制动噪声声压级成正比关系,制动压力达到一定值不再持续增加。制动转速对制动噪声声压级影响作用不明显。4)基于贝叶斯网络理论,通过将ABAQUS复特征仿真分析、LMS ***的直接边界元法辐射噪声仿真分析以及制动台架试验的啸叫倾向性结果作为制动啸叫影响因素的评价方法,建立贝叶斯网络,正向推理获得制动啸叫概率,反向推理并诊断啸叫敏感因素,获得制动啸叫影响因素对制动啸叫影响概率经验表,可通过插值法获得参数范围内影响因素的影响概率。基于LMS ***软件所得结果优于基于ABAQUS软件获得的结果,与实际情况较为符合。

关键词：盘式制动器制动啸叫贝叶斯网络复特征值辐射噪声