制动噪声研究的4种理论方法

2019-01-15 21:29:12· 来源：上海汽车集团股份有限公司乘用车公司《制动噪声分析》

制动噪声的分类制动器噪声大致可以分为三种：1. 低频噪声制动开始到停车时的格喳声。这种声音属于低频噪声，频率在1000Ｈz以下，主要是由于制动钳的共振引起的。

制动噪声的分类

制动器噪声大致可以分为三种：

1. 低频噪声

制动开始到停车时的“格喳”声。这种声音属于低频噪声，频率在1000Ｈz以下，主要是由于制动钳的共振引起的。

2. 低频尖叫

制动过程中的尖叫声。这种是频率为1~6ＫＨz的制动噪声，主要是由于制动盘的共振所致，声音非常刺耳。

3. 高频尖叫

停车之际的“叽叽”声。为频率在7ＫＨz以上的制动噪声，主要是由摩擦衬块的弹性振动所引起的。

制动噪声产生规律

虽然影响制动噪声的因素比较复杂，但是通过多年实验验证以及经验积累，前人总结出制动噪声的发生大致有如下规律：

制动噪声研究的理论方法

制动噪声研究的理论主要有4种，分别为：

1. 摩擦力- 相对速度关系的负斜率理论

摩擦振动的单自由度模型

式中：m为刚性摩擦片质量，c为结构阻尼，k为弹簧刚度，Fk为摩擦力。

注：只在解释振动频率低于100Hz的时候比较重要

2. Sprag-Slip理论

基本原理：摩擦面间由于自锁作用( Sprag)导致整个摩擦系统结构不稳定，从而引起振动和摩擦噪声。

适用于系统出现不稳定的振动时摩擦系数μ与滑动速度v无关的情况。

自锁- 滑动机理模型

当θ满足一定的条件时，即当μ= cotθ时，此时摩擦力Ff将趋向于无穷大，相对运动在理论上变得不可能，从而导致自锁现象的出现。忽略了垂直于摩擦面方面的振动，所以有很明显的缺陷。

3. 模态耦合理论

基本原理：用模态分析的方法来研究制动噪声。

但近年来制动噪声的研究大多数集中在制动系统的有限元复特征值分析上，当制动系统的任两个自然频率趋于一致时，系统就发生不稳定振动，产生尖叫噪声，而自然频率趋于一致就是模态耦合。因此，现在国际上普遍认为模态耦合最有可能是尖叫噪声产生的机理。

4. 摩擦学理论

基本原理：制动噪声问题不仅与经典的摩擦振动理论有关，还与摩擦学系统相关理论和知识紧密相联。

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