基于虚拟仪器的汽车制动器振动及噪声测试分析仪的设计

摘要

制动性能的好坏对于一切车辆来说都是至关重要的。如果制动器设计不合理、摩擦材料老化或制动工况发生变化，制动时都有可能引起强烈振动并产生制动噪声。制动器降噪问题，历来都是凭经验，反复试验改进，如果采用传统的硬件测量设备，不仅设备数量增加，检验工作量加大，而且各硬件设备灵活性不强、成本也过高。因此，论文以虚拟仪器的概念为基础，结合盘式制动器振动和制动噪声的测试分析技术，利用图形化编程语言LabVIEW，在Windows 下构建了一套基于虚拟仪器的制动器振动及噪声测试分析系统，针对盘式制动器的制动尖叫问题进行了研究。 文中首先对虚拟仪器的概念和内容作了简要介绍；然后对制动器制动噪声和部件振动的产生机理作了详细的阐述；在完成了理论分析后，使用基于LabVIEW 的图形化编程语言，进行了测试系统的总体设计，介绍了系统硬件的选择和配置，以及系统软件的设计流程和各功能模块的作用，并进行初步验证；最后通过实际测试，验证了程序设计的正确性和系统的可靠性，并将测试结果与该制动器有限元计算的结果进行分析对比，研究相关部件振动信号与噪声信号之间的因果关系，发现制动过程中的共振是该制动器产生制动噪声的主要原因。为进一步对制动器进行优化设计并最终降低制动噪声提供了依据。基于虚拟仪器的汽车制动器振动及噪声测试分析系统采用模块化设计思想，集数据采集、测试、存储、分析和显示功能于一身，可对信号的FFT 变换、相关性、功率谱和1/3 倍频程等性质进行分析，在完成制动器振动和噪声试验基本测试功能的基础上扩展了其它测试功能。