基于贝叶斯理论的盘式制动器制动啸叫预测模型研究

摘要

制动器制动啸叫噪声是由摩擦引起的振动或自激振动而导致的，对其预测和主动抑制仍旧缺乏行之有效的方法，是目前汽车领域的一大难题。本文针对盘式制动器的制动啸叫问题，以汽车盘式制动器为研究对象，与盘式制动器制动台架试验相结合，利用有限元软件ABAQUS进行了盘式制动器复特征值仿真分析，并研究了盘式制动器制动啸叫影响因素；针对复特征值仿真分析方法容易发生“跳频”、“漏频”现象，本文利用LMS Virtua l. Lab软件在噪声预测方面的优势，建立了盘式制动器的LMS Virtual.Lab仿真分析模型和流程，研究了制动啸叫影响因素。在前述研究基础上，利用贝叶斯网络理论针对不确定性问题的预测优势，本文将贝叶斯网络理论应用到制动啸叫预测中，并基于仿真试验结果建立贝叶斯网络。
　　本研究主要内容包括：⑴基于TM-1制动台架试验台，通过对粉末冶金摩擦片进行多种工况下的独立重复实验。通过统计分析，得出制动啸叫影响因素对制动啸叫的作用，并获得系统的两个参数：啸叫频率、每种频率下的啸叫倾向性，为后续仿真分析提供实验依据。⑵基于ABAQUS复特征值仿真分析方法对盘式制动器有限元简化模型进行制动啸叫影响因素分析。根据仿真结果，发现复特征值方法作为制动啸叫预测工具具有“跳频”、“漏频”的现象。研究表明，制动啸叫影响因素包括摩擦系数、制动转速、制动压力对制动啸叫的影响情况。摩擦系数为主要影响因素，制动啸叫成正比关系；制动转速成反比关系（与实际情况不符）；制动压力对制动啸叫作用不明显。⑶基于LMS Virtual.Lab的直接边界元法辐射噪声仿真分析方法对盘式制动器简化有限元模型进行仿真分析。研究发现制动啸叫噪声主要发生在盘式制动器摩擦片附件区域以及制动盘边缘靠近摩擦片处；摩擦系数和制动压力均与制动噪声声压级成正比关系，制动压力达到一定值不再持续增加。制动转速对制动噪声声压级影响作用不明显。⑷基于贝叶斯网络理论，通过将ABAQUS复特征仿真分析、LMS Virtual.Lab的直接边界元法辐射噪声仿真分析以及制动台架试验的啸叫倾向性结果作为制动啸叫影响因素的评价方法，建立贝叶斯网络，正向推理获得制动啸叫概率，反向推理并诊断啸叫敏感因素，获得制动啸叫影响因素对制动啸叫影响概率经验表，可通过插值法获得参数范围内影响因素的影响概率。基于LMS Virtual.Lab软件所得结果优于基于ABAQUS软件获得的结果，与实际情况较为符合。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2制动啸叫研究现状

1.3主要研究内容

第二章 盘式制动器制动啸叫实验研究

2.1制动台架

2.2台架软件系统

2.3振动噪声测量系统

2.4制动啸叫实验方案

2.5实验结果分析

2.6本章小结

第三章 盘式制动器制动啸叫有限元仿真方法

3.1台架制动系统有限元模型

3.2复特征值分析原理

3.3仿真结果分析

3.4本章小结

第四章 基于LMS Virtual. Lab的制动啸叫仿真方法

4 . 1基于Virtual. L a b的盘式制动器制动噪声仿真分析

4.2仿真结果分析

4.3本章小结

第五章 贝叶斯制动啸叫预测模型

5.1贝叶斯预测模型方法介绍

5.2建立贝叶斯网络预测模型

5.3结果分析

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2创新点

6.3展望

参考文献

致谢