鼓式制動器廣泛應用于卡車、公共汽車和一些乘用車，利用連接到車軸或懸架的半圓形制動蹄與安裝在車

輪上的圓柱形鼓內側的摩擦使車輛減速。蹄與鼓之間的摩擦系數是一個可調特性，它影響制動性能和制動

器的振動特性。較高的摩擦系數降低了作用在制動蹄上所需的力，但它也增加了振動并降低了制動系統的穩

定性。為優化制動設計，采用多柔體動力學軟件RecurDyn，對鼓式制動系統運行過程中的摩擦和振動進行復現，并評估其振動和制動性能。創建制動系統數字孿生模型，并評估兩種不同制動系統的設計。

▎仿真過程

① 創建鼓式制動系統的 MBD 模型，包括車軸、制動蹄和鼓，以復現其動態行為

② 創建柔性體來預測鼓和蹄的變形和應力

③ 分析不同摩擦系數下鼓與蹄之間的振動特性

④ 評估具有相同摩擦系數的兩種不同設計的制動性能

▎關鍵仿真技術

• 多體動力學技術用于預測鼓式制動器的行為

• 非線性接觸算法，用于計算包括摩擦在內的剛體和柔性體之間接觸力

• 多體動力學(MFBD)技術，可準確再現鼓和蹄的變形和應力以及制動系統的運動

▎工具包

• RecurDyn/Professional  

• RecurDyn/GTire

• RecurDyn/ProcessNet

▎工程問題

• 需要確定鼓式制動器的噪聲和振動來源并加以改善

• 需要早期驗證新設計是否滿足所需的制動性能規范

• 難以分析鼓式制動系統各部分的變形和應力

▎解決方案

• 非線性接觸算法，成功復現鼓與蹄接觸產生的振動

• 定量評估摩擦系數變化引起的振動特性變化

• 使用瞬態 MFBD 技術準確預測鼓隨時間的變形和應力

• 使用虛擬樣機預測兩種不同設計之間的制動性能差異

▎結論

• 可以使用虛擬樣機在早期階段驗證新設計

• 仿真結果與試驗結果吻合

• 在RecurDyn中創建了制動系統的數字孿生模型后，該模型可以在未來用于制動系統的進一步開發和分析

▎其他應用場景

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