[发明专利]基于摩擦振动和热机耦合联合仿真的制动抖动建模方法

权利要求书

1.一种基于摩擦振动和热机耦合联合仿真的制动抖动建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

A，计算制动压力变化所产生的制动盘厚度变化：

在初始转速、初始制动压力条件下，利用制动器摩擦特性半经验模型和多点接触摩擦振动模型，得到制动盘初始端面跳动和厚薄差产生的制动压力波动特性；再结合制动盘初始温度、端面跳动和厚薄差条件，利用制动器热-机耦合动力学模型，分析制动压力波动对制动器热-机耦合特性的影响，进而获得该条件下由制动压力变化所产生的制动盘厚度变化，记作DTV_{T_BPV}，并构建其数学模型；

B，计算热-机耦合作用产生的制动盘厚度变化：

在初始转速、初始制动压力、制动盘初始温度、端面跳动和厚薄差条件下，利用制动器摩擦特性半经验模型和制动器热-机耦合动力学模型，获得热-机耦合作用产生的制动盘厚度变化，记作DTV_T，并构建其数学模型；

C，建立盘式制动器摩擦-热-振动耦合动力学模型：

在多点接触摩擦振动模型的基础上，将初始厚薄差DTV₀、DTV_{T_BPV}和DTV_T之和作为制动抖动激励，建立盘式制动器摩擦-热-振动耦合动力学模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于摩擦振动和热机耦合联合仿真的制动抖动建模方法，其特征在于，在进行制动器半经验摩擦特性建模时，根据轮胎魔术公式拟合摩擦特性曲线，该制动器半经验摩擦特性建模包含制动副相对速度和制动压力两个状态量。

3.根据权利要求1所述的一种基于摩擦振动和热机耦合联合仿真的制动抖动建模方法，其特征在于，所述的多点接触摩擦振动模型为多点接触8自由度模型，其中，制动块与制动盘为均匀3点接触，内侧制动块与活塞均匀两点接触，外侧制动块与制动钳均匀两点接触。

4.根据权利要求1所述的一种基于摩擦振动和热机耦合联合仿真的制动抖动建模方法，其特征在于，在步骤B)中利用C语言编程将初始端面跳动和厚薄差添加到制动器有限元模型表面，建立具有表面形貌的制动器瞬态热-机耦合动力学模型。

5.根据权利要求4所述的一种基于摩擦振动和热机耦合联合仿真的制动抖动建模方法，其特征在于，所述的制动器瞬态热-机耦合动力学模型考虑了制动块背板结构、制动盘初始端面跳动和厚薄差的影响。

6.根据权利要求1所述的一种基于摩擦振动和热机耦合联合仿真的制动抖动建模方法，其特征在于，步骤C)中制动抖动激励为：

其中，x_{RI1_T}、x_{RI2_T}、x_{RI3_T}系统耦合模型内侧激励，x_{RO1_T}、x_{RO2_T}、x_{RO3_T}系统耦合模型外侧激励，x_RI1、x_RI2、x_RI3是制动盘初始厚度变化产生的激励。

7.根据权利要求1所述的一种基于摩擦振动和热机耦合联合仿真的制动抖动建模方法，其特征在于，建立盘式制动器摩擦-热-振动耦合动力学模型后，可基于Matlab软件和Msc-marc软件构建了制动器制动抖动摩擦-热-振动耦合分析仿真平台，预测紧急制动过程中的制动转速、制动盘温度场、制动盘热弹性变形、制动压力波动、制动力矩波动和制动钳振动加速度。