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1、河北工业大学硕士学位论文基于CAD/CAE技术的盘式制动器结构优化问题研究摘要在环保意识日益增强的二十一世纪，对汽车的要求除了高速、重载、安全可靠、乘坐舒适、操作方便外，控制汽车噪声的污染已逐渐成为人们行车及生活的首要要求。制动噪声是汽车噪声的重要组成部分，研究并降低汽车制动噪声已成为汽车制造商，乃至整个人类社会的强烈共识和亟待解决的重要问题。在广泛查阅了国内外制动器噪声的研究文献，了解了制动器噪声的研究方法、主要成果及存在的主要问题的基础上，应用CAD/CAE技术对某轿车盘式制动器制动噪声问题进行了研究。首先
2、，应用CAD软件UG和CAE软件MSC.Patran/Nastran建立了盘式制动器的有限元模型，并对其振动特性进行了分析。其次，对制动器的主要部件进行了模态实验，得到了各部件的模态参数并对有限元模型进行了验证和修正。再者，通过台架实验测试了在不同实验工况下制动器的振动和噪声信号，根据相关的分析理论和分析手段对该盘式制动器制动噪声进行了相应的频谱分析和相干分析，研究了相关部件振动信号与噪声信号之间的因果关系。最后，提出并对制动器的有关部件进行了结构修改和模态分析。计算结果表明，修改后的主要零部件的结构振幅与修改
3、前相比有明显的降低。运用模态分析和结构修改方法减小制动器结构振幅是抑制制动噪声的一个有效途径。与传统单一的实验方法相比，理论分析与实验技术相结合使得计算结果更准确，结构设计更合理，为制动器产品的设计和改进提供了依据。关键词：CAD/CAE,盘式制动器,制动噪声,有限元分析,模态实验,结构优化i基于CAD/CAE技术的盘式制动器结构优化问题研究RESEARCHONTHEOPTIMIZATIONOFDISCBRAKESTRUCTUREBASEDONCAD/CAETECHNIQUEABSTRACTInthe21stc
4、entury,theconsciousnessofenvironmentalprotectionisstrengtheneddaybyday,thecarnotonlymeetsthedemandssuchashigh-speed,heavilyloaded,safe,reliable,comfortable,operatedeasily,butalsolownoise.Asoneimportantpartofthecarnoise,thebrakenoisehasbecomeanimportantproble
5、mthatisastrongcommonviewanddemandingtopromptsolutionbyautocompaniesandevenwholesocietytostudy.Byconsultingtheabroadresearchliteraturesondiscbrakenoisebroadly,Knowtheresearchmethodofdiscbrakenoise,mainachievementsandmainproblemthatexisting.ByusingCAD/CAEtechn
6、iquedotheresearchonsomediscbrakenoise.First,applyingCADsoftwareUGandCAEsoftwareMSC.Patran/Nastranbuildthefiniteelementmodelofdiscbrake,andalsoanalyzeit’svibrationproperties.Second,bymodalexperiment,theinternalcharacteristicofchiefpartshasbeengotten,andhasver
7、ifiedandcorrectedthefiniteelementmodelbythetestresults.Third,thebrakingnoiseandvibrationsignalsofthediscbrakeinvariousbehaviourshavebeentestedbybenchtest.Accordingtoanalysistechnology,ithascarriedoncorrespondingspectrumanalysisandcoherentanalysistoresearchth
8、ecausalrelationbetweenvibrationsignalsandnoisesignals.Andfinally,puttingforwordandevenmakingstructuremodification,modalanalysisondiscbrake.Cacaulationresultsidentifiedthatthestructureamplitudeof
