基于ug的盘式制动器设计外文文献Word格式.docx
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报道说，降低背板的厚度LED的接触压力分布均匀，从而促进降低噪声。
基于DOE分析发现，优化设计是一个使用原来的手指长度，垂直槽，倒角盘，盘28mm的厚度，和摩擦材料厚度10mm。
发现通过改变活塞远离前缘焊盘的系统可能不稳定。
他们还报告说，预测系统的不稳定是由于平移与旋转在垫刚度高值特别是盘模式的耦合。
从敏感性的研究，表明垫的有效长度的一半，活塞质量，有效质量，惯量和刚度的接盘和第二电路驱动的刚度也有潜在使盘式制动器制动不稳定。
已经表明阻尼垫和盘对减少不稳定很重要。
他们的分析也证实了单独增加阻尼或盘或垫可能导致潜在的系统不稳定。
（刘等人，2007）发现可以通过降低摩擦系数降低，增加椎间盘的刚度，使用的垫回阻尼材料和改性的刹车片的形状来减少尖叫。
结果表明，径向槽焊盘的设计具有不稳定的模式数最少，这意味着较小的尖叫倾向。
在本研究中，盘式制动器制动尖叫的研究利用有限元软件ABAQUS标准进行复特征值分析。
一个复杂的特征值的实部为正被视为一个不稳定的迹象。
通过有限元模拟可以提供指导，这将是试验和误差的方法来达到最优配置，也可能需要运行的计算密集型分析数，制定“输入-输出”关系的可能的预测。
因此，在本研究中，通过综合分析的结构化的DOE的复特征值有限元提出了一个新的方法，该方法是针对最优垫设计预测通过制动片的几何结构的各种因素。
本文的组织如下，近一段时期，它提出了在这一领域的一个详细的文献调查。
从文献调查的主要目的形成。
盘式制动器有限元模型的开发方法，随后利用试验模态分析验证。
CAE方法是为了预测制动尖叫。
之后软件计算DOE方法出现了，这个方法是用来对测试所开发的统计模型的充分性进行讨论。
1.相关的有限元模型和组件
盘式制动系统由一个旋转的车轮的轴盘，卡钳活塞组件内卡钳，活塞被安装到车辆的悬架系统，和一对刹车片组成。
施加液压时，活塞被推压内垫同时外垫对盘钳压。
图1（a）显示，在考虑汽车前制动器的有限元模型，使用ABAQUS有限元软件包。
在这项研究中采用简化的制动模型是，包括两个主要产生尖叫组件：
盘和垫（图1（b））。
图1.一个有限元模型（a）现实（b）简化盘式制动器模型
采用简化的模型研究，有以下原因：
1.从制动尖叫的非线性分析，最主要的尖叫来源是摩擦滑动接触盘与盘之间。
2.仿真包括几何简化以减少CPU时间，让更多的配置来计算。
椎间盘是由铸铁，刹车盘副，包括摩擦材料和背板，压在椎间盘才能产生摩擦力矩使旋转盘降速。
摩擦材料是由有机摩擦材料和背板都是钢制的。
铁网使用19000固体元素生成。
摩擦接触的定义是相互作用盘和摩擦片的材料的两侧之间。
一个恒定的摩擦系数和恒定角速度的圆盘用于模拟目的。
图2给出了垫和盘组件和负载的限制。
卡尺–活塞组件不是定义在盘式制动系统的简化模型，因此液压压力直接应用于背板的内垫和活塞和外垫和之间的接触区域卡尺，它是假定每个垫作用一个大小相等的力。
图2.约束和简化的制动系统的负荷
验证主制动器组件的目的，频率响应函数（FRF）在自由边界条件下用10mV／N的灵敏度和硬头锤激励的每个组件进行测定。
一个轻小的加速度计的灵敏度10mV／g，通过动态信号分析仪测量加速度响应DEWE-41-T-DSA型。
FRF测量使用SISO配置记每个组件。
然后，FRF采用DEWEFRF软件来识别模态参数的处理，即共振频率，模态振型和阻尼值。
图3显示了测试组件的实验模态。
图3.实验模态分析组件
频率测量盘上并通过仿真模型计算的自由边界条件的模式，如表1所示。
可以观察到的测量和模拟的频率是处于一个适当的应许范围。
图4显示了转子的振型节点的直径。
以类似的方式，为垫参数基于表2所示的测量数据的估计。
测量和模拟的频率是在适当的应许值范围。
图5显示了垫的模式形状。
表1.在自由边界条件下的转子的模态结果
表2.在自由边界条件下垫的模态结果
图4.在自由边界条件下的转子模态
图5。
在自由边界条件下的模态形状的垫。
二.复杂的特征值分析
复特征值分析（CEA）已被广泛用于研究。
它涉及的是复杂的评价功能在一般情况下的系统特征值的计算由于摩擦引起的刚度矩阵是不对称的。
复特征值的实部和虚部，分别负责，稳定性和相应的模态频率。
该方法首先对集总模型（金凯德等人，2003；
易卜拉欣，1994）。
然后，在计算机系统的改进使人们有可能在有限元（FE）模型进行分析。
为了利用ABAQUS进行复特征值分析（拜尔等人，2003），四个主要的步骤是必需的：
（1）对制动压力的非线性静力分析的应用；
（2）非线性静态分析的速度在规定的旋坐标盘上；
（3）正常模式分析提取到投影空间的自然频率；
（4）将摩擦耦合作用的复特征值分析
系统的控制方程：
Mu”+Cu’+Ku=0
（1）
其中M，C和K分别为质量，阻尼和刚度矩阵，U是位移矢量。
由于摩擦，刚度矩阵具有特定的性能：
K=KS+uKF
（2）
K结构刚度矩阵是非对称的，fK诱导刚度矩阵和摩擦的摩擦系数μ。
系统的控制方程可以改写为
（3）
其中，λ是特征值和φ是对应的特征向量。
特征值和特征向量也许是复杂的。
为了解决复杂的问题，该系统是对称的忽略了阻尼矩阵C和不对称对刚度矩阵K的贡献。
然后就解决了投影空间的这种对称特征值问题。
N的特征向量得到的对称特征值问题在一个矩阵表示
接下来，矩阵的特征向量的子空间投影到N。
然后复杂的特征值问题变为
（5）
最后，对系统原有的复特征向量可以被定义为
（6）
对于一个特定的模式的特征值对
（7）
当阻尼系数αi（实部）和阻尼自然频率ωi（虚部）描述阻尼正运动..每个模式的运动可以在复共轭特征值和特征向量来描述。
一个小的阻尼系数导致振荡的振幅随时间的增加。
因此阻尼系数为正时，系统是不稳定的。
通过检查，，可能产生尖叫的模式是不稳定的。
术语阻尼比，定义为
。
如果阻尼比为负，系统会变得不稳定。
3.1复特征值分析（CEA）的结果
由于摩擦的主要原因是不稳定的，导致了EQ的刚度矩阵是不对称的，复特征值分析已经进行了评估制动稳定性随着摩擦系数的值。
据观察，此参数的高值往往会促进两模式合并成一个不稳定的复杂的模式。
此外，在摩擦系数的增加导致在不稳定的频率增加。
图6显示一个复杂的特征值分析结果的摩擦系数µ
在0.2和0.6之间的变化。
在复特征值分析预测，随着摩擦系数的增加，特征值的实部，该值可用来衡量一个复杂的模式，不稳定的程度进一步提高，同时，更可能出现的不稳定模式。
这是因为摩擦系数较高的原因可变摩擦力更高从而激发更多的不稳定模式的趋势。
在过去，摩擦系数0.35是典型的。
然而，今天的摩擦制动的化合物具有0.45或更高的系数，增加了尖叫的可能性。
这种制动器设计者开发一个安静的制动系统更大的挑战。
在早期的工作，尝试使用参数研究减少尖叫12千赫。
基于前面的研究，决定要了解的尖叫声影响变量的影响在6.2kHz使用DOE。
图6.CEA的变化结果，在频率µ
为6.2kHz是失稳模式
3.1研究方法
人类制造的产品或过程可以看作一个系统，对于一个给定的输入，它产生的一系列反应。
盘式制动器的系统也可以被看作一个系统，如图7所示。
一些系统如盘式制动系统产生不必要的输出即为一组输入尖叫的参数。
盘式制动系统具有多变量。
为了得到最有影响力的变量及其影响一二阶段的策略提出了建议。
在第一阶段中，各种变量的初始筛选了起来。
部分因子设计（FFD）进行实验确定最有影响力的变量。
随后，在第二阶段，中心复合设计（CCD）的响应面法（RSM）被部署到预测开发盘式制动器尖叫的非线性模型。
图7盘式制动器的制动尖叫系统
4.1第一阶段：
筛选法实验
如果实验涉及两个或两个以上的因素影响的研究，然后是一个因素在一个时间比析因设计实验更有效。
此外，当相互作用可以避免误导性的结论析因设计是必要的。
因此，在第一阶段，L8FFD阵列被用于筛选。
最初筛选的参数及其水平见表3。
对参数的选择进行了详细的讨论，包括在4.3节。
表3。
初步筛选的参数和水平
4.2阶段：
RSM—CCD实验
CCD是一种用于优化参数的最重要的实验设计。
CCD只不过是2K因子设计增强与中心点和轴点。
CCD远比与定量因素运行3K因子设计更有效。
因此，本研究选择CCD的方法。
在第一阶段，六个变量中的四个变量被选定为第二阶段。
以下是影响CCD实验的四个因素：
1.对于四因素完全析因设计
2.1中心点运行
3.8轴点α值为2。
α的值只不过是一些额外的轴向中心点与点之间的距离的非线性拟曲线。
二阶多项式方程研究中的变量对负阻尼比的影响。
方程的一般形式为：
上述方程中包含线性项的交互平方项和作用项。
方程（8）可以改写为矩阵形式为
方程（9）将关于x等于零，以获得不同的二阶多项式方程的系数差异。
MINITAB软件进行计算和分析。
4.3控制变量/因素
这是针对研究和可能防止某些不稳定的模式，使噪声在频率为6.2千赫。
盘式制动器的制动尖叫是取决于许多因素，基于材料的特性和操作条件的因素大致可分为：
1.固定的因素
2.可变因素
制动尖叫是比较复杂的。
输入（固定的和可变的因素）影响输出。
在抽象形式的盘式制动系统如图7所示。
对于目前的工作目的，如液压压力因素，盘的旋转速度，在垫盘的盘和刹车片摩擦材料性能的刚度之间的接触相互作用是固定在特定值的摩擦系数。
它们都在表3中列出了基于服务工程师文献调查和讨论，初步筛选六个可控因素。
杨氏模量是一个重要的变量，不同的研究人员已经在杨氏模量值变化的尝试。
在这项研究中，这一因素的变化190和230GPa之间
常用研究的制动系统类型背板的厚度为5mm以下。
为了了解影响到背板的厚度，厚度为4和6mm之间。
这个商业制动原垫不包含任何倒角。
文献调查中，这个参数被发现一定程度上促进尖叫。
因此设置一个45角是两边的摩擦材料和倒角的大小是变化的5毫米和9mm之间。
在这项研究中，图8双槽结构。
这种配置有三个变量。
他们是槽宽，槽角或方位和距离两槽之间。
槽的宽度为1mm和3毫米之间变化。
槽角方向改变5度和15度之间，如图8所示，槽缝之间的距离是变化的30毫米和50毫米之间。
图8刹车片的几何因素
五．实验结果及分析
本节讨论了实验的三个阶段，其结果，建立充足的数学模型和系统。
5.1第一阶段-初步筛选法实验
记录的负阻尼比随着FFD阵列载列于表4。
帕累托图绘制图它显示了各影响因素的大小。
主效应图如图10所示也证实了贡献的考虑因素。
表4，L8模型离开FFD变形数组和初始测量负阻尼比（NDR）
运行
A
B
C
D
E
F
NDR
1
190
4
5
3
50
15
0.001
2
230
30
0.53
6
0.52
1.11
9
4.34
0.01
7
2.66
8
0.03
5.2第二阶段-RSM-CCD实验
实验的筛选即决定了研究的四大因素的影响；
杨氏垫支承板的弹性模量,槽，以及插槽的槽角度和两个插槽的距离。
表5中列出了变量及其水平。
表5.CCD的编码水平的变量和实际值
帕累托图的影响
（响应阻尼比,阿尔法=0.5）
图9.帕累托图效果的初步筛选。
图10.主要影响因素
进行了25次实验和收集了一组CCD结构实验的数据。
表6列出了实验结果。
不同工艺参数及其交互影响的条款上负阻尼比进行显著性检验研究。
表7显示了估计的系数为负阻尼比。
表6中使用如下不同的术语。
“多项式系数”这个词代表的回归方程系数用于代表负阻尼比和各因素之间的关系。
“SE多项式系数”这个词代表估计的标准误差系数,衡量估计的精度。
标准错误的值越小表明系数估计的精度越高。
“T”值计算比例系数和标准误差的相应值。
T值的独立变量可以用来测试预测响应是否显著。
‘P’值决定拒绝零假设的适当性的假设检验。
p值的范围从0到1。
假定值越小,拒绝无效假设是错误的概率越小。
p值小于0.05表明,相应的模型方面意义重大。
在现在的研究中,A,E,FA2,E2和AE模型条件响应阻尼系数非常重要。
它可以观察到,尽管术语F是无关紧要的但发现仍是重要的平方项。
它表明,F在本质上可能是线性的关系。
图11（a）11（f）显示响应的三维表面情节——负阻尼比（Y）。
从图中可以观察到：
1.从曲面图,图11（a）结合减少槽角（F）减少负阻尼比发现增加杨氏模量（a）。
2.观察到图11（b）,当两个槽之间的距离进一步增加杨氏模量降低了负阻尼比。
曲面图和E交互证实其意义的输出。
3.观察图11（c）,作为倒角增加负阻尼系数降低另一方面结合增加倒角的角度使负阻尼系数非线性行为。
从附近的表面情节还指出F和C互动的重要性。
4.从图11（d）可以观察到增加倒角值交互与杨氏模量增加没有显著。
5.从图11是观察（e）,增加槽之间的距离减少了负阻尼比和增加倒角值没有显著影响C和e交互。
6.从图11（f）可以看出增加槽之间的距离减少了负阻尼系数和角的变化没有影响E和f交互。
图11.为响应3d表面情节——负阻尼比（Y）
以上面观察,可能得出的结论是,尖叫倾向减少背板杨氏模量较高,在双方的摩擦材料高于两个槽之间的距离和倒角。
因素方差分析进行测试的重要性（见表8）。
表8.负阻尼系数的方差分析
如下表8中使用不同的术语。
“DF”这个词意味着自由度。
DF指的将导致错误的预测的数量条款。
“SeqSS”这个词代表每个术语的平方和,衡量的数据变化提供的术语。
‘AdjSS’这个词意味着调整平方和后从模型中删除无关紧要的方面。
模型的振子强度18.64意味着模型具有重要意义。
只有0.01%的机会“模式f值”这个大可能是由于噪音。
“问题>
F”的值小于0.0500表明模型方面意义重大。
在这种情况下,C、F、AE,2、E2模型方面非常重要。
值大于0.1000显示模型条款并不重要。
图12显示了残差的正态概率图。
这表明没有异常的方法采用2（R=0.9596）。
表9R2分析表。
的Predr平方0.7671是在合理的协议0.9081nr平方。
“Adeq精度”措施的信号噪声比。
模型的比率13.476意味着一个适当的信号。
基于中心合成设计开发了一个足够的非线性模型统计。
正态概率图
（响应Y）
图12.残差正态概率图
表9.R2分析
响应方程给出了负阻尼系数编码形式下:
负阻尼比=-[0.38-0.7×
A-0.7×
C-0.3×
E-0.3×
F+0.04×
A×
C+0.5675×
E+0.09625×
F+0.005×
C×
E+0.14625×
C×
F+0.07375×
E×
F+0.39125×
A^2+0.02×
C^2+0.2425×
E^2+0.09375×
F^2]
5.3模型的测试
模型在统计学上验证如上所述。
开发模型的性能也是随机生成22个测试运行。
设置表10给出了因素,预测反应,测量每个运行负阻尼比和比例偏差。
图13显示了图形演示的预测与实际的模拟。
最适合线22分的情节（图14）被发现接近理想的Y=X线。
预测结果与实际值很吻合是很好的反应。
图15显示了百分偏差阴谋。
平均绝对百分偏差6.2被发现。
实际结果在-13.69%到6.21%之间变化的预测反应。
这表明预测模型空间可以导航设计。
表10.预测与实际模拟的比较
图13.预测与实际仿真
图14.最适合线情节
图15.实验结果偏差的百分比
6.结论
阻尼比基于非线性模型预测中心组合实验设计是成功开发的制动尖叫。
验证模型,随机生成22个测试用例检查。
预测和实际仿真结果之间的偏差在±
15%就会被察觉。
它也显示了合理的协议和充足的开发模型预测。
尽管这些调查主要是对盘式制动器尖叫,也可以延伸到其他领域。
预测结果表明,通过添加倒角两边的摩擦材料和通过引入槽，增加杨氏模量的背板和修改摩擦材料的形状能使制动尖叫减少。
合并后的通过制动尖叫建模的方法使用CEA和能源部发现统计上足够的验证试验。
这种结合的方法将有用的盘式制动器的设计阶段。
未来的工作将是发展的目标。
附件：
大学本科生毕业论文（设计）规范
一、毕业论文（设计）格式规范
一份完整的毕业论文（设计）材料一般应包括下列内容：
（一）题目；
（二）目录；
（三）论文主体（包括中英文摘要及关键词；
正文；
致谢；
参考文献等）；
（四）附录。
具体分述如下：
（一）题目
题目应力求简短、精确、有概括性，直接反映毕业论文（设计）的中心内容和学科特点。
题目一般不超过20个汉字，如确有必要，可用副标题作补充。
（二）目录
毕业论文（设计）必须按其结构顺序编写目录，要求层次分明，体现文章展开的步骤和作者思路。
目录格式是论文的结构层次，反映作者的逻辑思维能力，所用格式应全文统一，每一层次下的正文必须另起一行。
目录独立成页，以章、节、小节来编排。
（三）论文主体
1、中英文摘要及关键词
摘要一般不分段，不用图表，以精炼的文字对毕业论文（设计）的内容、观点、方法、成果和结论进行高度概括，具有独立性和自含性，自成一篇短文，具有报导作用。
中文摘要一般以200-300个字为宜。
关键词是反映毕业论文（设计）内容主题的词或词组，一般3～5个。
其中英文摘要与中文摘要基本对应，英文关键词之间用分号分开，最后一个关键词后不加任何标点。
2、正文
包括引言、正文、结论等部分。
（1）引言
引言也称前言、导论、导言、绪言、绪论等。
它的作用是向读者初步介绍文章的背景和内容，通常包括以下几个方面：
为什么写这篇文章，要解决什么问题；
论文的主要观点；
与课题相关的历史回顾；
写作资料的来源、性质及其运用情况，论文的规划和简要内容；
研究中的新发现；
课题的意义等。
（2）正文
正文是论文的核心部分，是作者学术理论水平和创造性工作的综合体现，是作者运用掌握的材料与方法进行论证、得出结论的部分，其任务是分析问题和解决问题。
根据不同论文研究的课题性质、研究方法的不同，理论型、实验型和描述型论文的正文格式和写法不尽相同，但他们的要求是一致的。
即：
主题明确：
全文围绕主题展开讨论，不离题；
论证充分：
有观点、有思路、有材料、有说服力；
结论清楚：
研究导出的结论不含糊、易理解；
逻辑严密：
文字精炼流畅、条理清晰。
（3）结论
结论是论文要点的回顾和提高，是整个研究过程的结晶，是全篇论文的精髓。
结论中应对本篇论文解决了什么问题，得出了什么规律，存在什么问题给出明确的回答。
撰写结论时，要注意精炼准确、总结提高、前后呼应。
3、致谢（无必要时可省略）
以精练的文字，对在毕业论文（设计）工作中直接给予指导、帮助的人员表示谢意，言辞恳切，实事求是。
4、参考文献
毕业论文（设计）须在论文的最后列出参考文献。
参考文献应以公开发表过的、作者真正阅读过的、与论文密切相关的或直接引用的为限，未发表过的论文、试验报告、内部资料等不宜列入。
参考文献的列写必须严格按照毕业论文（设计）中引用的先后顺序依次列写。
参考文献的列写格式，详见“毕业论文（设计）的书写规范与打印要求”。
（四）附录（无附录时可省略）
凡不宜收入正文中的、又有价值的内容可编入毕业论文的附录中。
如：
大号的设计图纸；
篇幅较大的计算机程序（但以研究软件程序为主的毕业论文题目，其程序可作为正文的一部分）；
过长的公式推演过程。
其它内容如译文及原文、专题调研报告、文献综述等可另行装订成册。
二、毕业论文（设计）的书写规范与打印要求
（一）书写规范
1、引用有关政策、方针性内容务必正确无误，不得泄漏国家和单位机密。
2、使用普通语体文写作，体例统一，文句通顺，无语法错误，简化字符合规范，标点符号使用正确，符号的上下角标和数码要写清楚且位置准确。
3、采用中华人民共和国国家标准（GB3100～3102-93）规定的计量单位和符号，单位用正体，符号用斜体。
4、使用外文缩写代替一术语时，首次出现的，应用括号注明其含义，如CPU（CentralProcessingUnit,中央处理器）。
5、国内工厂、机关、单位的名称等应使用全名，如不得把“大学”简写成“衡阳师院”或“衡师院”。
6、公式应另起一行并居中书写，一行写不完的长公式，最好在等号处或在运算符号处转行。
公式编号用圆括号括起，示于公式所在行的行末右端。
公式编序可以全文统一，依前后次序编排，也可以分章节编排，但二者不能混用。
文中公式、表格、图的编排应统一。
7、文中引用某一公式时，应写成：
“由式（5）可知……”。
8、文中表格可以全文统一编序，也可以逐章独立排序，表序必须连续。
文中引用表格时，“表”在前，序号在后，如：
“见
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