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盘式制动器模型的建立
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复杂特征值分析法是工业界研究其噪声问题的首选方法。这种方法很大程度上依赖于接触分析的结果，接触分析可以确定盘式制动器总成的不稳定性。通过实验方法确定动态接触压力仍然是不可能的。然而，当阀瓣静止时，有获得静态接触压力的方法。认为静态接触压力分布及其大小可作为验证工具，使计算结果与实测结果相关联。这种验证水平可以增强人们对所开发模型的信心，并提供更好的尖叫声发生的预测。虽然复特征值分析法是刹车研究界使用的标准方法，但瞬态分析法正逐渐普及。与仅评估系统稳定性的复特征值分析相比，瞬态分析能够确定振动水平，理论上可以涵盖时变物理过程和非线性的影响。 本章介绍了利物浦大学在汽车制动噪声数值研究方面的最新进展。本文的主要贡献是建立了较为真实的盘-瓦界面模型（包括表面粗糙度和磨损），考虑了热效应对界面压力分布的影响，实现了具有上述热效应的制动器振动瞬态分析。研究结果来自第一作者的博士论文、硕士论文（Li，2007），最重要的是来自利物浦大学作者及其同事最近发表的一些论文。关于世界范围内盘式制动器尖叫声研究的最新进展，请参阅一些在该领域工作的资深专家撰写的一本书（Chen等人，2005） 最近的数值方法 如前所述，大多数盘式制动器的有限元模型要么仅在部件级进行验证，要么在部件和装配级的组合下进行验证。在公开的文献中，发现复杂特征值分析和动态瞬态分析是刹车研究界研究其尖叫噪声问题的典型方法。这两种方法需要接触压力的结果来进行后续分析。因此，有必要对实测数据与模拟结果之间的静压分布进行验证。这三个验证阶段（Abu Bakar和Ouyang，2008）形成了作者最近开发的改进方法。图1显示了作者最近研究汽车盘式制动器尖叫声的数值方法。 图1。总体模拟方案。 有限元模型的建立与验证过程 本节将详细描述整个研究过程中盘式制动器模型的开发和验证过程。第一个验证阶段是使用模态分析，在模态分析中，将固有频率和振型与实验结果进行比较。它有两个验证级别，即组件和组装。第二个验证阶段使用接触分析，其中比较模拟和测量的活塞和指垫处的静态接触压力分布。为了模拟盘式制动器部件和总成，并模拟接触，需要考虑许多因素。这些考虑在后面的章节中给出。Chen等人（2003b）从实验主义的角度提出了一种系统的测试和验证方法。 盘式制动器模型的建立 使用两个商业软件包来生成盘式制动器模型并模拟不同的机械行为。一个叫做MSC PATRAN R2001的软件包被用来生成盘式制动器的元件和节点。使用此软件的优点包括易于将一种元件类型更改为另一种，例如，将线性8节点实体元件（C3D8）更改为二次20节点实体元件（C3D20），指定阀盘和阀垫之间的接触面，将接口处的元件与弹簧元件连接，并简化几何修改。该软件还能够生成与ABAQUS v6.4兼容的输入文件，然后将用于执行后续分析，如模态分析、接触分析和复特征值分析。 建立了梅赛德斯实心盘式制动器总成的详细三维有限元模型。图2（a）和2（b）分别显示了采用浮动卡钳设计的真实盘式制动器的利物浦钻机及其有限元模型。有限元模型由圆盘、活塞、卡钳、托架、活塞和指垫、两个螺栓和两个导销组成。不包括橡胶密封件（连接到活塞）和两个橡胶垫圈（连接到导销
 
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