汽车摩擦制动噪声研究进展与发展趋势
2021新版汽车噪声控制技术的最新进展与发展趋势
( 安全论文 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改2021新版汽车噪声控制技术的最新进展与发展趋势Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.2021新版汽车噪声控制技术的最新进展与发展趋势摘要：对汽车噪声控制技术领域的最新进展及发展趋势进行综述,包括噪声控制技术在汽车新产品设计中的应用(整车级别的声学品质目标设定、系统和元件级别的声振特性目标设定)、NVH仿真分析的置信度、NVH虚拟环境技术、车辆噪声控制的材料及结构技术等相关主题。
关键词：汽车噪声控制技术趋势1前言近年来,随着发动机技术的突飞猛进,发动机噪声有较大幅度的降低。
发动机之外的其他噪声来源如传动系噪声、轮胎噪声、排气噪声以及车身壁板结构振动辐射噪声等,对车辆整体噪声的贡献份额相对增大,对它们实施控制的重要性也与发动机噪声控制同样重要。
车辆噪声控制问题的复杂程度剧增,主要体现在噪声控制方向的模糊性、广泛性,以及各类噪声来源与车辆整体噪声水平之间的弱相关性。
这里需要指出,由车身壁板结构振动辐射的噪声,在车内空间建立声场并与车身结构振动相耦合,其噪声能量主要集中在低频。
对于这类噪声,特别是在20～200Hz的频段内,给人的主观感受是一种所谓的“轰鸣声”,即通常所说的“Booming”,能造成司乘人员强烈的不适感。
在如此低的频段内,常规的吸声降噪措施几乎无效。
目前,主动消声技术尚不成熟,由于其用做控制声源的大体积低频扬声器的空间布置受到限制,亦不能很好地实现工程应用。
《汽车制动噪声道路试验测试系统开发与研究》
《汽车制动噪声道路试验测试系统开发与研究》一、引言随着汽车工业的快速发展，车辆性能与用户体验的提升日益成为关注的焦点。
其中，制动系统的性能尤为关键，因为它不仅涉及到车辆的安全性能，同时也与用户的使用体验密切相关。
在汽车研发与质量监控的过程中，汽车制动噪声的道路试验测试系统的开发与研究，已经成为提高车辆性能的重要一环。
本文旨在研究并开发一套高效、准确的汽车制动噪声道路试验测试系统，以提升汽车制动系统的性能与用户体验。
二、汽车制动噪声的来源与影响汽车制动噪声主要来源于制动器与刹车盘之间的摩擦，以及刹车系统内部的其他部件。
这种噪声不仅可能影响驾驶者的驾驶体验，还可能对其他道路使用者产生不良影响。
此外，不正常的制动噪声也可能是车辆制动系统出现问题的信号，如刹车片磨损过度、刹车盘变形等。
因此，对汽车制动噪声的准确测试和评估对于提高车辆性能和保证行车安全至关重要。
三、汽车制动噪声道路试验测试系统的开发针对三、汽车制动噪声道路试验测试系统的开发针对汽车制动噪声的测试需求，我们开发一套高效、准确的汽车制动噪声道路试验测试系统。
此系统应包含以下几个关键部分：1. 数据采集系统：该系统将通过传感器来收集车辆在制动过程中的声音、振动和其他相关数据。
这包括使用声音传感器捕捉制动时的声音，使用加速度传感器捕捉车辆的振动等。
所有这些数据都将被实时传输到数据处理和分析系统。
2. 数据分析与处理系统：此系统将负责处理和分析从数据采集系统接收到的数据。
通过特定的算法，系统可以分析出制动噪声的频率、强度等特性，并判断出制动系统的性能状况。
此外，系统还应能对数据进行存储和记录，以便后续分析和比较。
3. 模拟与测试环境：为了模拟各种不同的驾驶和制动条件，我们应建立一个包含不同路况、车速和制动强度的测试环境。
这将帮助我们更全面地评估制动噪声在不同情况下的表现。
4. 用户界面：用户界面将用于控制整个测试系统的操作，展示测试结果和数据分析结果。
汽车摩擦材料的研究现状与发展趋势
收稿日期:2005-09-30作者简介:赵小楼,博士研究生,副教授1E 2m ail:jfjut@public 1cc 1jl 1cn 1汽车摩擦材料的研究现状与发展趋势赵小楼 王铁山 程光明(吉林大学 吉林长春130017)摘要:现代汽车的发展对汽车摩擦材料提出了更高的要求,摩擦材料性能的优劣将直接影响到汽车行驶安全性、稳定性、舒适性。
从汽车无石棉摩擦材料种类、配方设计、制备工艺与设备、摩擦材料性能评价与测试方法等方面介绍了现代汽车摩擦材料的研究现状与发展趋势。
关键词:汽车;摩擦材料;摩擦性能中图分类号:U46513 文献标识码:A 文章编号:0254-0150(2006)8-173-4The Research and Develop m ent of Auto m obile Fri cti on Ma ter i a lZhao Xiao l o u W a ng Tie sha n C he ng Gua ngm ing(J ilin University,Changchun J ilin 130017,China )Abstract:The devel opment of modern aut omobile brings for ward higher request for the aut omobile friction material .Theperfor mance of fricti on material affects the security,stability and comfort of steer .The actuality and devel opment directi on of modern automobile friction material were expounded in the category of non 2asbest os fricti on material,p rescri p ti on desig 2ning,p reparati on technics and equi pment and the perfor mance evaluate and testing way of fricti on wear .Keywords:automobile;friction material;tribol ogical perfor mance 汽车用摩擦材料大多数是以无机或有机纤维作为增强材料,树脂和橡胶为粘合剂,并以各种填料作为摩擦性能调节剂和工艺配合剂的高分子多元复合材料。
汽车制动系统摩擦振动及噪声特性研究
汽车制动系统摩擦振动及噪声特性研究汽车制动系统摩擦振动及噪声特性研究摘要：汽车制动系统是整车安全的重要组成部分，而制动系统的摩擦振动及噪声特性对行车安全和驾驶舒适性有着重要的影响。
本文通过对汽车制动系统摩擦振动及噪声特性的研究，旨在提高制动系统的性能和质量，为改善驾驶体验和减少车辆噪音提供理论基础和技术支持。
1. 引言汽车制动系统是为了使车辆在行进过程中能够安全、准确地控制车速而设计的关键性系统。
制动器的摩擦振动及噪声问题一直以来都是汽车制造商和驾驶员关心的重要问题。
摩擦振动和噪声的产生不仅会降低制动系统的性能，还会对驾驶舒适性造成负面影响。
因此，研究汽车制动系统的摩擦振动及噪声特性对提高驾驶体验、减少车辆噪音具有重要意义。
2. 汽车制动系统的摩擦振动机制汽车制动系统的摩擦振动主要由制动盘和制动蹄片之间的摩擦运动引起。
当行驶中的车辆需要制动时，制动蹄片会受到压力，使其与制动盘之间产生摩擦，从而产生摩擦振动。
摩擦振动的主要机制包括初始接触、滑动接触、粘着接触和脱粘接触等过程。
这些接触过程会产生频率和振幅不同的振动信号，从而产生不同频段的噪声。
3. 汽车制动系统的噪声特性分析汽车制动系统的噪声特性主要包括频谱分析、时域分析和波形分析等方法。
频谱分析通过将制动系统产生的振动信号进行傅里叶变换，得到不同频率的振动成分，从而揭示噪声的频率分布规律。
时域分析通过对振动信号的波形进行实时采集和观测，分析噪声的时间特性。
波形分析通过分析制动系统振动信号的波形形态，揭示噪声信号的幅度和振幅变化规律。
4. 影响汽车制动系统摩擦振动及噪声特性的因素汽车制动系统摩擦振动及噪声特性受多种因素的影响，包括制动盘和制动蹄片的材料性能、制动盘和制动蹄片的表面粗糙度、刹车片温度和制动压力等。
这些因素的变化都会导致汽车制动系统的振动幅度和频率发生变化，从而影响制动系统的噪声特性。
5. 降低汽车制动系统噪声的方法为了降低汽车制动系统的噪声，需要综合考虑多种因素。
汽车nvh技术研究现状与展望
汽车nvh技术研究现状与展望随着人们对汽车舒适性的要求日益提高，汽车NVH技术（噪音、振动、刚度）的研究与应用越来越受到关注。
目前，汽车NVH 技术已经成为汽车工业中不可或缺的一部分，其研究涉及汽车结构设计、材料选用、降噪技术等多个方面。
本文将就汽车NVH技术的现状与展望进行探讨。
一、汽车NVH技术的现状1.噪音控制噪音是汽车NVH技术研究的重点之一。
目前，汽车噪音的主要来源包括发动机、轮胎、空气阻力、空调系统等。
为了降低噪音，汽车厂商采用了多种技术手段，如隔音材料、减震器、吸音材料等。
同时，一些新兴技术也被应用于汽车噪音控制，如主动降噪技术、声波屏蔽技术、主动噪音控制技术等。
2.振动控制振动是汽车NVH技术中另一个重要的研究方向。
汽车在行驶过程中会产生多种振动，如发动机振动、轮胎振动、地面振动等。
这些振动会影响驾乘者的舒适性和安全性。
因此，汽车厂商也在振动控制方面不断进行研究和应用。
现代汽车普遍使用的减震器、悬挂系统等就是振动控制的技术手段之一。
3.刚度控制刚度是汽车NVH技术中的另一个关键要素。
汽车的刚度会影响其操控性、动态性能等方面。
为了提高汽车的刚度，厂商采用了多种技术手段，如加强车身结构、增加承载梁等。
此外，一些新型材料的应用也为汽车的刚度控制提供了新的途径。
二、汽车NVH技术的展望1.新兴技术的应用随着科技的不断进步，一些新兴技术也逐渐应用到汽车NVH技术中，如人工智能、传感器技术、虚拟现实技术等。
这些技术的应用将进一步提高汽车NVH技术的水平，为驾乘者提供更加优质的驾乘体验。
2.环保技术的应用在当前社会对环保问题的高度关注下，汽车NVH技术也需要向环保技术的方向发展。
例如，厂商可以采用环保材料来减少噪音、振动、刚度等问题。
此外，汽车NVH技术的应用也可以帮助减少汽车对环境的影响。
3.个性化需求的满足随着消费者个性化需求的不断增长，汽车NVH技术也需要向个性化方向发展。
例如，消费者可以根据自己的喜好来定制汽车的噪音、振动、刚度等特征，以满足个性化需求。
摩擦引起的振动和噪声的研究现状与展望
中， ６ ０ 以上 归咎 于制 动尖 叫［ ３ ］ ． 北美 地 区每 年 大 约
有１ Ｏ 亿美元被用于解决制动器振动与噪声 问题ｒ ４ ］ ， 而摩擦材料生产商每年 ５ ｏ 以上的资金也被用于解 决相 关 问题 ［ ５ ］ ． 因此 ， 制 动尖 叫控 制历 来 是 制 动器 研
ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｙ ｔ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ ｂ ｒ ａ ｋ ｅ ｓ ｑ ｕ ｅ ａ ｌ
的成果 ， 但 仍未 认 清制 动尖 叫的发 生 机理 ， 亦 未 形 成 完善 的控 制手段 ． 本 文针 对摩 擦 振 动 和 噪声 问题 ， 以
第４ １卷第 ５ 期
２ ０ １ ３年 ５月
同 济 大 学 学 报（ 自 然 科 学 版）
Ｊ Ｏ Ｕ Ｒ Ｎ Ａ Ｌ Ｏ Ｆ Ｔ Ｏ Ｎ Ｇ Ｊ Ｉ Ｕ Ｎ Ｉ Ｖ Ｅ Ｒ Ｓ Ｉ Ｔ Ｙ （ Ｎ Ａ Ｔ Ｕ Ｒ Ａ Ｌ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ ）
Ｖｏ ｌ ＿ ４ １ Ｎｏ ． ５ Ｍａ ｙ ２ ０１ ３
文章编号 ： ０ ２ ５ ３ — ３ ７ ４ Ｘ（ ２ ｏ １ ３ ） ｏ ５ — ０ ７ ６ ５ ． ０ ８
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ０ ２ ５ ３ ・ ３ ７ ４ ｘ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ０ ２ ２
摩 擦 引起 的振 动 和 噪声 的研 究现 状 与展 望
张立军 ， 刁 坤Ｌ ， 孟德 建 ， 庞 明
（ １ ． 同济大学 新能源汽车工程ｅ ｅ ， Ｏ， 上海 ２ ０ １ ８ ０ ４ ；２ ． 同济大学 汽车学院 ， 上海 ２ ０ １ ８ ０ ４ ）
制动器刹车噪音的控制研究
制动器刹车噪音的控制研究随着汽车的普及和发展，制动器刹车噪音的问题也越来越受到关注。
在驾驶过程中，制动器刹车噪音不仅会影响行车音乐的体验，更会让人感到疲劳和不适，严重时还会影响行车安全。
因此，对于制动器刹车噪音的控制研究显得尤为重要。
1. 制动器刹车噪音的成因分析首先，我们需要了解制动器刹车噪音的成因。
一般来说，制动器刹车噪音产生的主要原因有以下三个：1.1 刹车盘和刹车片之间的摩擦当汽车制动时，刹车片和刹车盘之间会产生摩擦。
如果刹车盘表面存在磨损或凹陷等问题，会导致刹车盘表面不平整，从而影响刹车片和刹车盘之间的摩擦情况。
这样会导致刹车片使用时摩擦声音较大。
1.2 制动器圆形度问题制动器圆形度指的是刹车盘在旋转时是否平稳，是否存在椭圆形变形。
如果存在这些问题，会导致刹车片和刹车盘之间的摩擦不平衡，从而导致噪音的产生。
1.3 制动器材料问题刹车片和刹车盘的材料会直接影响到刹车噪音的产生。
如果刹车片和刹车盘的材料不配合，会产生刹车噪音。
此外，如果刹车材料本身就是噪音较大的，也会导致制动器刹车噪音的产生。
2. 制动器刹车噪音的控制方法了解了制动器刹车噪音的产生原因，我们可以采取一些控制方法来降低制动器刹车噪音。
下面我们简单介绍一下几种常用的制动器刹车噪音的控制方法：2.1 制动器片材质优化首先，我们可以通过改善刹车盘和刹车片的摩擦性能来降低噪音的产生。
在选择刹车片和刹车盘的材料时，需要保证材料相互匹配，摩擦系数要适当。
此外，可以将含有噪音源的材料进行改进，例如添加特殊的填料和改变材料的结构，来降低刹车噪音。
2.2 制动器片形状优化通过优化制动器片的形状，可以减小刹车噪音。
例如，可以调整刹车片的形状和间距，来降低运动时的摩擦。
2.3 制动器减震优化针对一些轻质车辆和高速车辆，有时制动器产生刹车噪音也与车辆的共振有关。
在这种情况下，可以通过制动器减震来降低共振噪音。
2.4 制动器生产与安装优化生产过程和安装过程对于制动器刹车噪音的产生也有一定影响。
2024年汽车噪声控制技术的最新进展与发展趋势（3篇）
2024年汽车噪声控制技术的最新进展与发展趋势摘要汽车噪声是一个长期以来引起人们关注的问题。
为了提高驾驶者和乘客的舒适度，同时满足环境保护的要求，汽车制造商和研究机构一直在致力于降低汽车噪声。
本文将介绍2024年汽车噪声控制技术的最新进展与发展趋势，其中包括主动噪声控制技术、全车噪声控制技术和电动汽车噪声控制技术。
一、主动噪声控制技术主动噪声控制技术是通过检测车内外噪声源，并通过喇叭或振动装置发出逆向声波或振动，以抵消原始噪声的技术。
目前，该技术已经在高端汽车上得到应用，在2024年预计会得到更进一步的发展。
这些系统通过使用先进的传感器和算法来监测噪声源的位置和频率，并使用高性能喇叭和振动装置来抵消噪声。
预计未来的主动噪声控制系统将更加智能化，能够自动适应不同的驾驶环境和乘客需求。
二、全车噪声控制技术全车噪声控制技术是一种综合应用各种技术手段来降低整车噪声的技术。
它包括车身隔音技术、悬挂系统噪声控制技术、发动机和传动系统噪声控制技术等。
预计在2024年，全车噪声控制技术将更加成熟和普及。
通过改进车身隔音材料和结构，优化悬挂系统设计，使用先进的发动机和传动系统，汽车制造商将能够提供更低的噪声水平。
三、电动汽车噪声控制技术电动汽车具有非常低的噪声水平，这是其优势之一。
然而，在低速范围内，电机和轮胎噪声仍然是噪声的主要来源。
为了提高驾驶者和行人的安全感，并遵守道路交通规则，法规要求电动汽车在低速行驶时发出人为产生的声音。
预计在2024年，电动汽车噪声控制技术将进一步发展，以满足这些要求。
这些技术包括电机噪声控制技术和外部声音发生器技术。
通过优化电机设计和控制算法，以及使用外部声音发生器来模拟引擎声音，电动汽车制造商将能够提供符合要求的人为声音。
结论随着技术的不断发展和进步，2024年汽车噪声控制技术将实现更大的突破和进步。
主动噪声控制技术将更加智能化，全车噪声控制技术将更加成熟和普及，电动汽车噪声控制技术将满足更高的安全要求。
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2007年(第29卷)第5期汽 车 工 程Aut omotive Engineering2007(Vol .29)No .52007089汽车摩擦制动噪声研究进展与发展趋势 原稿收到日期为2006年4月13日,修改稿收到日期为2006年7月4日。
黄学文1,张金换1,董光能2,谢友柏2(11清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京 100084; 21西安交通大学润滑理论及轴承研究所,西安 710049)[摘要] 总结汽车摩擦制动噪声的产生机理、噪声特点和影响因素,回顾并分析抑制和防治制动噪声的理论与工程研究进展,提出开发新型高阻尼摩擦制动材料来降低或抑制制动噪声的思路和措施。
关键词:摩擦学系统;摩擦;制动噪声Pr ogress and Devel opment Trend of Research onFricti on 2induced B rake Squeal of VehiclesHuang Xuewen,Zhang J i n huan,D ong Guangneng &X i e Y ouba i11Tsinghua U niversity,S take Key Laboratory of A uto m otive Safety and Energy,B eijing 100084;21Theory of Lubrication and B earing Institute,X i πan J iaotong U niversity,X i πan 710049[Abstract] The generati on mechanis m ,features and influencing fact ors of brake squeal caused by fricti on 2induced vibrati on are summarized .The theory and research p r ogress on the supp ressi on and p reventi on measures of brake squeal are revie wed and analyzed .Finally,the idea on devel opment of ne w fricti on materials with high da mp 2ing for reducing brake squeal is pointed out .Keywords:Tr i bo 2syste m;Fr i cti on;Brake squea l前言汽车制动时产生的尖叫声和振颤声是城市交通噪声的组成部分之一,它既影响汽车乘坐的舒适性,又污染环境,损害人们的健康。
开发与研制新型和环境友好的绿色高效摩擦制动系统、抑制制动噪声已成为重要的研究方向。
1 制动噪声的产生和特点制动摩擦噪声的产生不仅与经典的摩擦振动理论有关,还受到制动系统自身结构和复杂的工况条件的强烈影响,是目前摩擦振动和噪声控制研究领域的重点、热点和难点。
如果制动器设计不合理、摩擦材料的老化或制动工况的改变,制动时就可能引起强烈的振动,向环境中辐射制动噪声。
制动器的振动不仅包括摩擦材料特性引起的摩擦振动,还包括机械部件振动特性引起的部件振动[1]。
制动时干摩擦接触物体间的摩擦力增大,使摩擦副接触表面的瞬间摩擦系数增大,在制动力作用下接触比压增加,瞬间温度突然升高,接触表面出现局部凸起点“粘着”与“分离”,引起摩擦特性发生变化。
表现为接触面比压的增大而使摩擦材料磨损增加,因而摩擦副各构件间相对位置发生变化,从而出现振动;对高速时的强制制动,这种振动尤为剧烈。
摩擦振动与摩擦材料的硬度、表面处理、压缩弹性率、拉伸强度、气孔率、黏弹性、摩擦因数-温度关系曲线、摩擦因数-速度关系曲线等参数有关。
摩擦振动的趋势随着表面接触压力的增加而增加,也随着摩擦材料表面温度的升高而加强。
相对滑动速度增加时,摩擦因数也随着变化,因而出现振动噪声的可能性也会增加。
摩擦因数-速度曲线的负斜率是产生制动噪声的重要因素之一[2]。
制动器部件的摩擦振动是由于作为相对速度函数的摩擦因数变化的结果,而相对速度又产生于・386 ・汽 车 工 程2007年(第29卷)第5期制动衬片、摩擦表面(制动盘或制动鼓)和机械系统的阻尼器之间,当两摩擦表面的相对速度增加时,若摩擦因数减少,则产生摩擦振动,引起部件的振动而发出噪声。
当接触的部件由于摩擦而发生磨损后,其间隙增大也会引起部件振动[3-4]。
通过高速电子光斑干涉仪与近场声压测量方法发现制动部件的振动与噪声有很好的一致性[5]。
制动噪声的频率范围非常宽,可以从几十赫兹至几万赫兹左右。
一般根据制动器部件振动频率的频段可分为低频振动噪声(约几十赫兹到几百赫兹)和中高频振动噪声(约几百赫兹到1万多赫兹),在文献中出现的描述制动振动噪声的术语中,例如Hu m、Moan、Gr oan、Judder、Roughness大体上可归入低频振动噪声,Squeal、Squeak大体上可归入中高频振动噪声。
实际中发生较多并且研究文献也较多的制动噪声问题为Squeal,其频率范围为1～16kHz或上限到人耳听力的极限。
Squeal又可分为低频尖叫(1～3kHz)和高频尖叫(5～15kHz)。
高频制动噪声往往非常刺耳,通常高达110dB,为城市主要噪声污染源之一;而低频振动往往恶化汽车制动平稳性。
近年来,低阻尼耐高温新材料取代石棉作为摩擦衬片以及汽车结构的轻量化趋势使得制动噪声问题更加突出,成为迫切需要解决的问题[6-7]。
2 影响制动噪声的因素影响制动噪声的因素比较复杂,大致可分为4类:摩擦副特性因素;制动器结构因素;环境因素;制动工况因素。
制动噪声的发生大致有如下规律[6,8]。
(1)摩擦制动噪声伴随有简谐振动和极限环振动,显示有非线性行为的存在,如在摩擦材料与制动盘之间接触的丧失。
(2)在下列情况下容易发生制动尖叫:低速制动和临近停车时;摩擦衬片历经热衰退后;特定的制动压力范围;以及一定的温度、湿度情况下。
(3)随着环境温度的上升,摩擦衬片的摩擦因数减小,摩擦副间的接触形态得以改善,有利于抑制尖叫的发生。
(4)对特定的鼓式制动器,尖叫频率独立于摩擦特性,且制动尖叫多发生在100℃以下。
(5)制动噪声有广泛的频率范围,尖叫频率随着制动压力的升高而略有增加。
(6)摩擦因数基本相同的摩擦材料在产生尖叫倾向上可以大不相同,同一摩擦材料安装于某一制动器可能无尖叫倾向,安装于另一制动器却极可能产生噪声。
(7)通常鼓式和蹄式以及带式制动器一般比盘式制动器更易产生制动尖叫。
3 抑制制动噪声的理论研究与防治措施国外系统地开展制动噪声研究已经有60多年的历史[9],我国起步较晚,开始于20世纪80年代[10]。
过去的研究大多数都是以找出制动噪声源和机理、建立力学模型描述制动动力学、提出对策减少噪声和振动幅值为目的。
研究者运用试验法、理论分析、有限元数值计算等方法,对制动噪声问题进行多层次、多角度的大量研究,取得了不少成就[6,9,11-14]。
但是,由于难以建立足够准确的包含摩擦界面摩擦力的系统模型以及制动系统结构的复杂性,导致了多种不同的制动噪声机理。
文献[10]在试验分析的基础上提出制动器结构摩擦闭环耦合系统不稳定是制动噪声发生的机理,认为制动器结构动态参数匹配不当是影响制动噪声产生的积极因素。
文献[2]认为制动噪声是因摩擦力作为非保守力引入系统而使系统动能增量大于零所致。
文献[15]认为4种摩擦振动机理可能会引起制动摩擦噪声,分别为:黏-滑运动机理、自锁-滑动机理、摩擦力-相对滑动速度关系的负斜率机理和模态耦合机理。
文献[11]提出6种制动噪声理论,分别为摩擦力-相对滑动速度关系负斜率机理、自锁-滑动机理、摩擦力-相对滑动速度关系负斜率和自锁-滑动联合作用机理、常摩擦力自激振动机理、二重模态裂分机理、锤击机理。
目前被大多数人所接受的机理为系统自激振动理论,即制动噪声是由摩擦耦合诱发和制动器各部件的模态参数匹配不当而引起的系统不稳定现象,从而产生自激振动。
也就是说,摩擦制动噪声与其摩擦材料特性及其结构体的具体结构形式有关。
文献[16]认为消除制动噪声最根本方法是减小制动摩擦力,显然,减小摩擦力会降低制动效率,是不可取的。
因此前人针对摩擦材料及制动器结构形式作了不少努力来减小制动噪声。
文献[17]通过增加制动块与底板之间和底板与活塞之间的阻尼,改变制动钳的几何形状和刚度、更改底板的方法来减小制动噪声;对鼓式制动器而言,采用添加阻尼器、增加制动鼓刚度、减小制动蹄刚度的方法。
文献2007(Vol.29)No.5黄学文,等:汽车摩擦制动噪声研究进展与发展趋势・387 ・[18]发现鼓式制动器制动衬片的曲率半径对制动噪声的产生有影响,优化制动衬片的几何形状有助于减小制动噪声;优化制动钳刚度和质量以及活塞作用力位置可以减小盘式制动器制动噪声。
文献[19]等通过增加制动盘散热片数目以提高制动盘刚度,来消除一定条件下的自激振动噪声。
文献[20]的研究表明:如果制动系统结构参数选择正确,不同声源的振动波可以产生一种驻波,这种驻波可以抑制制动系统的不稳定性,从根本上消除制动噪声。
在制动器结构中采用阻尼隔振器也是一种降低制动振动和噪声的有效途径。
文献[21]和文献[22]证实底板背面采用黏弹材料(阻尼材料)可以有效降低制动块的弯曲振动。
文献[23]也采用黏弹材料构成隔振器来控制制动噪声。
文献[24]探讨在制动器底板上黏贴阻尼层来减振降噪的方法,该方法能够一定程度地抑制制动器的不稳定模态,降低制动噪声。
文献[25]和文献[26]等发现通过修改制动块的形状来改变制动块和制动盘之间耦合的方法也有一定效果。
文献[27]认为设计制动块、制动盘和制动钳时,应尽量使它们的固有频率互相远离以避免共振来抑制噪声。
文献[28]提出改变制动盘帽的形状,破坏制动盘的对称性来抑制制动噪声。
文献[29]借鉴该方法的思想,修改制动盘形状,非对称设计制动盘来抑制耦合所需要的特定的振动模态,从而防止振动噪声,取得了一定效果。
文献[30]提出的措施包括:制动衬片采用摩擦力-滑动速度非负斜率的摩擦材料以及优化底板支架的结构和材料以提高阻尼性能。
文献[31]等用高频扰动方法来消除噪声,通过对安装在活塞上的压电传感器施加高频电压引起底板和制动摩擦块振动,利用这种振动来光滑摩擦力,从而消除制动尖叫噪声。
以上措施归纳起来可分为3类。
(1)修改制动器部件,如制动衬片和制动蹄的几何参数和形状、非对称制动盘、添加阻尼器。
(2)改变某些制动部件的材料,如制动衬片采用摩擦力-滑动速度非负斜率的摩擦材料。