[发明专利]一种基于热机耦合变形试验的制动器设计方法

说明书

本发明涉及一种基于热机耦合变形试验的制动器设计方法，包括以下步骤：S1、进行制动器热机耦合变形试验，获得制动盘变形曲线；S2、根据制动盘变形曲线，通过制动压力与制动盘的SRO在时间维度上的同步，分解得到制动盘机械变形和热效应变形，并通过制动盘两侧SRO叠加得到对应的机械变形和热效应变形阶段的制动盘厚薄差DTV；S3、建立评价指标，对分解出的制动盘机械变形、热效应变形和制动盘DTV分别进行评价，如果均满足评价指标则以此设计作为制动器设计方案，如果其中一者不满足评价指标则进行步骤S4；S4、根据不符合的评价指标进行相应的设计改进，最终得到制动器设计方案。与现有技术相比，本发明具有设计效率高、成本低等优点。

技术领域

本发明涉及汽车制动器设计开发领域，尤其是涉及一种基于热机耦合变形试验的制动器设计方法。

背景技术

制动器的摩擦振动和噪声一直是影响整车NVH性能的重要问题之一，在客户投诉的新车质量问题的排序中，制动器的振动和噪声一直位列前3位。而制动过程中存在制动盘温度场、应力场和热效应变形复杂的强耦合关系，因此多物理场分析是有效的解决制动抖动、颤振、热点等制动器NVH问题的基础。

通过对制动器在制动过程中的热机耦合多物理场分析，发现制动过程中存在着由机械加压产生的机械变形以及热机耦合效应产生的热效应变形，而机械变形和热效应变形改变了制动器的应力分布状态和制动盘与摩擦衬片的接触状态，产生制动力矩波动等现象，从而引起制动系统的NVH问题。因此必须在制动器设计过程中考虑制动器制动过程中产生的机械变形和热效应变形。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于热机耦合变形试验的制动器设计方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于热机耦合变形试验的制动器设计方法，包括以下步骤：

S1、利用制动器惯量试验台进行制动器热机耦合变形试验，获得制动盘变形曲线；

S2、根据制动盘变形曲线，通过制动压力与制动盘的SRO在时间维度上的同步，分解得到制动盘机械变形和热效应变形，并通过制动盘两侧SRO叠加得到对应的机械变形和热效应变形阶段的制动盘厚薄差DTV；

S3、根据不同的变形形式建立评价指标，对分解出的制动盘机械变形、热效应变形和制动盘DTV分别进行评价，如果均满足评价指标则以此设计作为制动器设计方案，如果其中一者不满足评价指标则进行步骤S4；

S4、根据不符合的评价指标进行相应的设计改进，最终得到制动器设计方案。

所述的步骤S1中，制动器热机耦合变形台架试验的工况包括单次制动、热翘曲和热抖动试验，其获取的试验数据包括制动压力、制动力矩、制动盘转速、制动盘盘面温度、制动盘转角信号、制动盘两侧的径向内、中、外6个盘面位移SRO时域信号。

优选地，所述的步骤S2具体包括以下步骤：

以横坐标为时间，左侧纵坐标为制动盘盘面SRO，右侧纵坐标为制动压力，绘制制动盘变形分解曲线，制动盘SRO去除初始端面跳动后经过小波分解得到静态分量后根据转角信号转化成为各圈的SRO值，获取各圈SRO平均值，并绘制SRO时间曲线，其中，将制动压力达到第一个峰值时刻之前的变形增量最大值作为机械变形，将制动压力峰值时刻到最大变形时刻的变形增量作为热效应变形，并将制动盘两侧的SRO进行叠加获得对应的机械变形和热效应变形阶段的制动盘的厚薄差DTV。

优选地，所述的步骤S3中，所述的评价指标是根据前期大量的台架试验总结制定，其适用于制动盘外直径为305-320mm的制动盘；其根据不同的工况分别对机械变形量和热效应变形量和制动盘DTV进行评价，可根据此不同工况不同变形形式的评价提出更具有针对性的改进措施，其具体为：