[发明专利]基于制动噪音和制动抖动的制动盘多学科优化设计方法

权利要求书

1.基于制动噪音和制动抖动的制动盘多学科优化设计方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：确定制动系统优化设计的相关参数即设计目标；

S2：建立制动抖动仿真分析模型和制动噪音仿真模型并进行仿真分析；

S3：确定制动系统中制动盘需要优化设计的多个设计变量，对各个设计变量进行参数化建模；

S4：进行各个设计变量正交试验设计计算；

S5：提取正交试验设计计算结果，基于制动抖动性能构造满足精度要求的第一响应面近似模型，基于制动噪音性能构造满足精度要求的第二响应面近似模型；

S6：基于S5中的两个近似模型，对制动盘各个设计变量进行多学科优化设计并获得优化方案；

所述步骤S1中，制动系统优化设计的相关参数为抖动敏感参数和噪音接受标准；

所述步骤S2中，制动抖动仿真模型以实车制动盘温升热变形作为制动抖动的分析工况的输入在ADAMS中搭建模型进行分析；

制动噪音仿真模型基于SAEJ2521噪音标准，向供应商厂家获取各个零部件材料性能参数；按照配方材料进行实物模态与CAE对比拟合材料参数；在ANSYSWORKBENCH中搭建复模态噪音分析模型进行噪音解析，以确定不稳定模态振型和频率；

所述步骤S3中，设计变量有抖动分析模型输出影响温升及变形的制动盘的相关参数，包括盘厚和天鹅颈部相关尺寸；由噪音模型分析输出的为制动盘的固有频率及振型特征。

2.根据权利要求1所述的基于制动噪音和制动抖动的制动盘多学科优化设计方法，其特征在于：所述步骤S4具体为：确定制动盘的各设计变量及设计空间，采用正交试验设计方法对设计变量和关注性能进行相关性分析，筛选出与关注性能的相关性较为显著的设计变量。

3.根据权利要求1所述的基于制动噪音和制动抖动的制动盘多学科优化设计方法，其特征在于：所述步骤S5具体为：采用步骤S4中筛选出的的制动盘显著参数进行构造搭建满足抖动精度的第一响应面近似模型，根据显著参数与模态频率的相关性搭建满足复模态噪音精度的第二响应面模型。

4.根据权利要求1所述的基于制动噪音和制动抖动的制动盘多学科优化设计方法，其特征在于：所述步骤S6具体为：S5中满足制动抖动的制动盘参数：制动盘DTV，制动盘在热工况下的热变形，对应下制动盘天鹅颈处结构有一系列参数能满足热工况下的热变形；而同时满足制动噪音的制动盘模态数据唯一，进而通过参数设计在满足热工况下热变形的参数中提取正好满足制动盘的模态分离优化，此参数为即满足抖动目标以及噪音要求的最优设计解。