基于动态子结构r阻抗法的车辆制动鼓动态特性研究.PDF

第２６卷第６期 江苏科技大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ．２６Ｎｏ．６ ２０１２年１２月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） Ｄｅｃ．２０１２ 基于动态子结构－阻抗法的车辆制动鼓动态特性研究 夏兆旺，袁秋玲，方媛媛，温华兵 （江苏科技大学 能源与动力工程学院，江苏 镇江２１２００３） 摘　要：为了能准确、快速分析和预测复杂鼓式制动器结构的动态特性，采用动态子结构综合法 阻抗法对其模态特性进行 了研究．基于动态子结构综合法 阻抗法推导了复杂结构动态响应特性关系式，计算了鼓式制动器的模态参数，比较了采用 动态子结构综合法和有限元法计算制动鼓的响应时间．结果表明：采用动态子结构综合法 阻抗法是准确、高效的，既能准 确计算制动鼓的模态特性，又能快速预测其动态响应特性． 关键词：模态综合法；制动鼓；动态响应 中图分类号：ＴＢ５３　　　　　文献标志码：Ａ　　　　　文章编号：１６７３－４８０７（２０１２）０６－０５６８－０４ Ｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｄｒｕｍｂｒａｋｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｕｂｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｍｏｄａｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓｍｅｔｈｏｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｍｅｔｈｏｄ ＸｉａＺｈａｏｗａｎｇ，ＹｕａｎＱｉｕｌｉｎｇ，ＦａｎｇＹｕａｎｙｕａｎ，ＷｅｎＨｕａｂｉｎｇ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＺｈｅｎｊｉａｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１２００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｃｃｕｒａｔｅｌｙａｎｄｑｕｉｃｋｌｙａｎａｌｙｚｅａｎｄｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｄｒｕｍｂｒａｋｅ，ｉｎ ｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｎｅｗｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｕｂｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍｏｄａｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓｍｅｔｈｏｄａｎｄ ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｔｈｅｄｒｕｍｂｒａｋｅ．Ｔｈｅｍｏｄａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｄｒｕｍｂｒａｋｅａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｉｍｅｓｗｉｔｈｔｈｅｓｕｂｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍｏｄａｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｂｒａｋｅｄｒｕｍａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｃｏｍｐａｒｉ ｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｕｂｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍｏｄａｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓｍｅｔｈｏｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈ ｏｄｓｈｏｗｓｔｈａｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆａｄｒｕｍｂｒａｋｅｉｓａｃｃｕｒａｔｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｏｄａｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓｍｅｔｈｏｄ；ｄｒｕｍｂｒａｋｅ；ｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅ 　　随着精密设备的迅猛发展，大型复杂结构的动 立以模态坐标表示的总体系统的运动方程，求解方 态响应分析水平越来越高．其中，有限元法建模技 程，即可得到总体系统的模态参数． 术应用最普遍．有限元法能计算复杂结构的响应， 目前大、中型客车的制动噪声问题越来越受到 同时可以考虑其边界条件，计算精度很高，但是它 重视［７－８］，其制动系统工作时散热性差，但又需要 ［１－３］ ［９］ 在计算复杂结构时计算时间较长 ，不太适用于 频繁制动 ，易出现制动故障，甚至导致车祸的发 快速估算复杂结构的动态响应．为了克服有限元法 生．分析大、中型客车制动系统的动态响