【摘要】：本文針對車輛盤式制動系統(tǒng)的摩擦顫振現(xiàn)象,考慮stribeck效應,建立基于剛柔耦合模型的干摩擦制動模型,然后采用伽遼金離散和數(shù)值計算,揭示了剎車塊的盤面振動與剎車盤面外振動間的耦合關系(即內(nèi)共振條件)對系統(tǒng)振動的影響,最后分析了剎車過程中系統(tǒng)其他參數(shù)取值對整體動力學行為的影響。首先建立干摩擦制動系統(tǒng)的剛柔耦合模型,將摩擦塊簡化為一個三自由度的剛體,在薄板理論的基礎上考慮摩擦盤面外的彈性振動,在摩擦力模型中考慮stribeck效應,建立常微分-偏微分的聯(lián)合動力學方程。然后采用傳統(tǒng)的伽遼金法對剛柔耦合模型下的偏微分方程進行降維計算,將偏微分方程化為常微分方程進行數(shù)值計算。接著采用四階Runge-Kutta法對降維后的常微分方程進行數(shù)值計算。分析可知,系統(tǒng)各向振動的幅值均隨著轉(zhuǎn)速的減小而逐漸增加。轉(zhuǎn)速高于臨界轉(zhuǎn)速時,由于盤的彈性振動,摩擦塊在盤內(nèi)作近簡諧周期運動,轉(zhuǎn)速低于臨界轉(zhuǎn)速后,系統(tǒng)產(chǎn)生摩擦-滯滑顫振。運動耦合越強,滯滑-顫振出現(xiàn)的越早,引起的振動也越強烈和復雜。同時對于1:1、1:2內(nèi)共振這種強耦合系統(tǒng),由于盤的彈性振動導致摩擦力和接觸壓力持續(xù)變化,會間歇性的出現(xiàn)一兩個振幅陡增的速度區(qū)域。最后分別考慮制動壓力、摩擦塊面積以及摩擦接觸面的最大靜摩擦系數(shù)對系統(tǒng)的動力學行為的影響,通過數(shù)值計算,繪出系統(tǒng)各向的時間歷程進行比較,分析發(fā)現(xiàn)上述參數(shù)的變化都對摩擦塊盤面和摩擦盤橫向的穩(wěn)定性有一定影響。
[Abstract]:In this paper, considering the stribeck effect, a dry friction braking model based on rigid-flexible coupling model is established, and then Galerkin discretization and numerical calculation are used to solve the friction flutter phenomenon of vehicle disc brake system. The coupling relationship between the disk vibration of the brake block and the external vibration of the brake disc (I. E. the internal resonance condition) on the vibration of the system is revealed. Finally, the influence of the other parameters of the braking system on the overall dynamic behavior is analyzed. Firstly, the rigid-flexible coupling model of dry friction braking system is established. The friction block is simplified as a rigid body with three degrees of freedom. The elastic vibration outside the friction disk is considered on the basis of thin plate theory, and the stribeck effect is considered in the friction force model. The joint dynamic equation of ordinary differential and partial differential is established. Then the traditional Galerkin method is used to calculate the dimensionality of the partial differential equations under the rigid-flexible coupling model, and the partial differential equations are transformed into ordinary differential equations. Then the fourth order Runge-Kutta method is used to calculate the reduced dimension ordinary differential equation. The results show that the amplitude of vibration increases with the decrease of rotational speed. When the rotational speed is higher than the critical speed, the friction block moves in a near-harmonic period because of the elastic vibration of the disk. When the rotational speed is lower than the critical speed, the friction-hysteretic flutter is produced in the system. The stronger the motion coupling is, the earlier the hysteresis-flutter occurs and the stronger and more complex the vibration is. At the same time, for the strongly coupled system of 1: 1 / 1: 2 internal resonance, the elastic vibration of the disk leads to the continuous variation of friction force and contact pressure, and one or two velocity regions of abrupt amplitude increase occur intermittently. Finally, the effects of braking pressure, area of friction block and maximum static friction coefficient of friction contact surface on the dynamic behavior of the system are considered, and the time history of each direction of the system is compared by numerical calculation. It is found that the changes of the above parameters have a certain effect on the stability of the friction block and the transverse stability of the friction disk.
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：O241.8;O32

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本文編號：2127072