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制動噪聲

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創建者：匿名 創建時間：2020-02-03
制動噪聲圖1

制動噪聲的實例教程

一 概述 汽車制動系統是汽車底盤系統中關鍵機構，其作用是使汽車以適當的減速度降速行駛直至停車；在下坡行駛時，使汽車保持適當的穩定速度；使汽車可靠地停在原地或者坡道上。 現階段伴隨人們私家車輛的不斷增多，制動噪聲引起了人們的廣泛關注，同時人們對汽車品質要求日益提高，市場對制動噪聲也有了較高的關注度，優秀的噪聲表現可以改善客戶體驗，提高產品競爭力，形成產品核心優勢。所以對汽車制動系統噪聲研究有很大的必要性。 目前應用于汽車上的制動器主要有盤式制動器和鼓式制動器，相對于鼓式制動器來說盤式制動器具有水穩定性好、熱穩定性好、反應靈敏、散熱性能好、較大的制動力矩與尺寸比以及易于保養和修理的優點，因此盤式制動器應用更加廣泛，本文主要介紹盤式制動器噪聲。 二 盤式制動噪聲分類及其概述 制動噪聲主要根據頻率大小進行劃分，制動噪聲的分布頻率很廣，超過人類一般能接收到的赫茲（20Hz-20000Hz），甚至可以從幾十赫茲到幾十萬赫茲。
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一、BNA 系統概述 車輛制動噪聲測試（BNA）系統是漢航（北京）科技有限公司基于漢航NTS.LAB平臺研發的綜合性測試設備，專門應用于車輛道路試驗，核心目標是實現對車輛制動噪聲的全方位監測、精準分析與數據記錄。該系統通過實時捕捉制動系統工作狀態，精確定位噪聲來源，為優化制動系統設計、提升車輛性能提供關鍵數據支撐，對增強車輛駕駛舒適性與行駛安全性具有重要意義。 （一）制動噪聲分類及特征 制動噪聲根據頻率范圍、產生場景及聲音特征可分為三類，具體參數如下表所示： （二）系統核心優勢與測量數據 BNA系統可采集的核心數據包括但不限于：制動次數、制動噪聲產生次數、各車輪噪聲數據、輪端振動情況、剎車片溫度、制動管路壓力、車輛行駛速度、車輛加減速數據、噪聲聲壓等。其核心優勢在于能夠： 1 助力制動系統優化：支持系統設計改進與材料升級，精準發現潛在問題，提升制動系統性能與可靠性； 2 服務研發迭代：為后續車型研發、改進提供數據依據，助力產品性能持續提升； 3 改善用戶體驗：通過降低制動噪聲，顯著提升車輛駕駛舒適性； 4 全方位監測分析：集成多類傳感器與分析模塊，實時采集數據并通過匹配算法判斷噪聲情況，實現制動系統狀態的全面把控。 二、BNA硬件系統 BNA硬件系統由數采系統、核心硬件設備及集成架構三部分組成，具備高精度、高穩定性、抗干擾性強等特點，可滿足復雜道路試驗環境下的測試需求。 （一）數采系統——漢航Hunter Mobile系列 圖1 數采系統Hunter系列 漢航Hunter Mobile數采硬件是BNA硬件的核心數據采集單元，技術參數與性能優勢突出，具體如下： ? 支持LXI總線級聯拓展，支持IEEE 1588 ptp V2精密時鐘協議，同步精度可達納秒級。
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汽車制動噪聲的防治 汽車制動噪聲的防治.pdf
▎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 文章來源：RecurDyn軟件
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▎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 掃碼添加官方微信加入技術交流群
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制動噪聲圖2

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（一）制動噪聲分類及特征 制動噪聲根據頻率范圍、產生場景及聲音特征可分為三類，具體參數如下表所示： （二）系統核心優勢與測量數據 BNA系統可采集的核心數據包括但不限于：制動次數、制動噪聲產生次數、各車輪噪聲數據、輪端振動情況、剎車片溫度、制動管路壓力、車輛行駛速度、車輛加減速數據、噪聲聲壓等。
會議簡介 為增進雙方的相互了解，并向國內工程技術人員與研發決策者介紹漢航在高精度數據采集硬件、動態信號測量分析、旋轉機械特征信號測量分析、模態試驗、聲學相機聲源定位、振動控制、發動機葉片高周疲勞、聲學控制、試驗與仿真相關性分析及模型修正、車輛NVH測試及性能測試、車輛制動噪聲測試、車輛換擋性能測試等方面的最新產品和技術，漢航將在下述城市舉辦為期半天的產品技術交流會。
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
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
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
現階段伴隨人們私家車輛的不斷增多，制動噪聲引起了人們的廣泛關注，同時人們對汽車品質要求日益提高，市場對制動噪聲也有了較高的關注度，優秀的噪聲表現可以改善客戶體驗，提高產品競爭力，形成產品核心優勢。所以對汽車制動系統噪聲研究有很大的必要性。
制動盤固定在電機轉子內端面外緣，則制動傳遞路徑的載荷校核、制動摩擦磨損顆粒物及泥水沙石排出、制動熱衰退、制動振動噪聲控制及高低溫/鹽霧環境下應用可靠性等設計開發細節，均要求整車廠家結合搭載車輛的質量、軸荷、制動力分配、制動時間距離等，配套開發其可量產易維護的制動系統、重新標定ABS等安全系統。
我有心想從頭開始刷一遍這些驗證案例，從第一個剎車盤制動噪聲分析開始。但這工程量太大，全刷下來要是每一步都細致的寫，恐怕比各位前輩們寫的那一本《ABAQUS分析之美》的工作量還要更大了。而我只是個在ANSYS領域剛邁進門檻不久的小學生，寫到一半時間不夠，創業未半而中道崩殂，估計是大概率事件。 不過沒關系，怕什么真理無窮，進一寸有一寸的歡喜。一周的空閑時間啃不明白一個案例也沒關系，那就兩周。
本案例通過ANSYS APDL模態分析中的復模態分析，確定結構中的不穩定模態，不穩定模態的出現說明制動盤系統非穩定，可能出現制動噪聲。如果系統阻尼比為正，則在制動過程中振動能量將被耗散，振幅越來越小，系統區域穩定，不產生制動噪聲；如果系統阻尼比為負，制動過程中振幅不斷增大，振動能量不耗散反而不斷增大，出現自激勵振動現象，系統非穩定，可能出現制動噪聲。