盘式制动器模态分析与阻尼测试
盘式制动器制动性能检测研究
盘式制动器制动性能检测研究盘式制动器是一种常用的汽车制动装置，用于控制车辆的制动效果。
在实际行驶中，盘式制动器的制动性能直接影响车辆的安全性能。
对盘式制动器的制动性能进行准确有效的检测和研究具有重要意义。
盘式制动器的制动性能主要包括制动力、制动距离、制动平衡、热衰退等指标。
制动力是指制动器施加在车轮上的制动力大小，影响着车辆的制动效果。
制动距离是指车辆从完全行驶状态到停车所需的距离，直接反映了盘式制动器的制动效果。
制动平衡是指左右车轮的制动力分配是否均衡，不均衡的制动力分配会导致车辆的不稳定和偏斜。
热衰退是指制动器在长时间高温工况下制动力下降的现象，影响了盘式制动器的持续制动能力。
盘式制动器的制动性能检测方法主要有试验检测法和仿真模拟法。
试验检测法是通过实际测试来获取盘式制动器的制动性能数据，包括在不同速度下的制动距离、制动力和制动平衡等数据。
试验检测法具有直观、真实的特点，能够准确反映盘式制动器的制动性能。
试验检测法的操作较为复杂，成本较高，对专业设备和试验场地的要求也较高。
另一种方法是仿真模拟法，通过建立盘式制动器的数学模型，在计算机上进行仿真模拟，得到盘式制动器的制动性能数据。
仿真模拟法具有操作简单、成本低、结果可靠的特点，是一种有效补充试验检测法的方法。
目前，国内外对盘式制动器的制动性能检测研究较为广泛。
试验检测法主要通过设备检测，利用制动力计、制动距离计等工具来测量盘式制动器在实际行驶过程中的制动性能。
还有一些研究利用力平衡原理，通过装配在轮毂上的力传感器来测量盘式制动器的制动力大小和分布情况。
在仿真模拟方面，一些国内外研究针对盘式制动器的结构特点和工作原理，建立了相应的数学模型，并通过计算机进行仿真模拟，得到了盘式制动器在不同工况下的制动性能数据。
盘式制动器的制动性能检测研究对于提高车辆的制动效能和安全性能具有重要意义。
试验检测法和仿真模拟法是目前常用的研究方法，通过这些方法可以获取盘式制动器的制动力、制动距离、制动平衡等数据，并对盘式制动器的制动性能进行评估和分析。
盘式制动器制动性能检测研究
盘式制动器制动性能检测研究盘式制动器是车辆制动系统中的重要组成部分，其制动性能直接关系到车辆的行车安全。
对盘式制动器的制动性能进行检测与研究具有十分重要的意义。
本文将对盘式制动器的制动性能检测进行研究，包括检测方法、影响因素以及提升制动性能的策略等方面进行探讨。
一、盘式制动器的制动性能检测方法1. 静态制动性能检测静态制动性能检测主要包括制动力平衡、制动力分配和制动衰减等指标的检测。
通过在车辆轮胎与地面之间加装传感器，可以测量车轮制动时的制动力，从而评估盘式制动器的静态制动性能。
还可以通过模拟不同道路条件下的静止车辆制动情况，从而评估盘式制动器在不同路面情况下的制动性能。
二、影响盘式制动器制动性能的因素1. 制动器本身的性能盘式制动器的材料、结构和制动力传递机构等方面的设计与制造质量，直接决定了其制动性能的优劣。
制动器摩擦片材料的选择和制造工艺的优劣，会直接影响到盘式制动器的制动力和抗热性能。
2. 轮胎与地面的摩擦系数轮胎与地面的摩擦系数直接关系到盘式制动器的制动力传递效率。
在不同路面情况下，轮胎与地面的摩擦系数会有所不同，直接影响到盘式制动器的制动性能。
3. 制动液的性能盘式制动器在实际制动过程中，需要依靠制动液传递压力来实现制动。
制动液的性能对于盘式制动器的制动性能具有重要的影响。
制动液的沸点、抗热性能和抗水分能力等指标，都直接关系到盘式制动器的制动性能。
4. 制动器与车辆整体制动系统的匹配性盘式制动器和车辆整体制动系统的匹配性，也是影响盘式制动器制动性能的重要因素。
包括制动力分配、制动平衡和制动衰减等方面的匹配性，决定了盘式制动器在实际行驶情况下的制动性能。
2. 选用高性能的轮胎和制动液选择具有良好抓地力和高摩擦系数的轮胎，以及具有高沸点和抗水分能力的制动液，可以有效提升盘式制动器的制动性能。
4. 强化盘式制动器的散热能力提高盘式制动器的散热效率，可以有效减小制动器的温升，从而提升盘式制动器的制动性能和抗热性能。
盘式制动器关键零部件模态分析
关键 词 ： 盘式 制动 器 ； 模 态分 析 ； 有 限元 法 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｈ１ ６ ； Ｕ ４ ６ ３ ． ５ １ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ １ — ３ ９ ９ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ １ ７ ２ — ０ ２
基于ansys workbench的新型盘式制动器的强度分析和模态分析
机械 2020 年第 1 期 第 47 卷机械·23·基于 ANSYS Workbench 的新型盘式制动器 的强度分析和模态分析曾昱皓，谢松成，杨荣松（四川大学 机械工程学院，四川 成都 610065）摘要：为了研究新型盘式制动器在工作过程中受到制动力的应力应变状况以及力学性能，通过 SolidWorks构建了某种新型盘式制动器的三维模型，然后根据有限元原理，运用有限元分析软件 ANSYS Workbench对其进行静应力分析，得到制动器主要零部件应力、变形变化规律和应力、变形最大时刻云图以及其各部件的应力大小，并对产生应力集中的地方进行改进。
同时提出了改变过渡圆半径的方法，并对其进行分析验证，为该盘式制动器的优化设计及动力学分析提供了理论基础。
通过对装配体进行模态分析，得到其前 6 阶固有频率和振型。
通过计算分析得到结果验证了该制动器在制动过程中不会发生共振，结构安全可靠，能满足实际工况要求。
关键词：盘式制动器；ANSYS Workbench；静应力分析；模态分析中图分类号：O242.2文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.1006-0316.2020.01.004文章编号：1006－0316 (2020) 01－0023－06Strength Analysis and Modal Analysis of a New Disc Brake Based on Ansys Workbench ZENG Yuhao，XIE Songcheng，YANG Rongsong( School of Mechanical Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China ) Abstract：In order to study the stress-strain condition and mechanical properties of a new disc brake during braking, a three-dimensional model is constructed by SolidWorks and analyzed with ANSYS Workbench based on the finite element principle. Static stress analysis is carried out to obtain the stress and deformation law of the main components of the brake and the maximum moment of stress and deformation. With the stress of each component obtained, improvement is made where the stress concentration occurs. At the same time, the method of changing the radius of the transition circle is proposed. With analysis and verification of the method, it provides a theoretical basis for the optimal design and dynamic analysis of the disc brake. Through the modal analysis of the assembly, the first six natural frequencies and modes are obtained. The results of calculation and analysis prove that the brake does not resonate during the braking process, and the structure is safe and reliable, which can meet the requirements of actual working conditions. Key words：disc brake；ANSYS Workbench；static stress analysis；modal analysis本文研究的是中大型盘形林谢制动器。
盘式制动器制动性能检测研究
盘式制动器制动性能检测研究随着汽车制造技术的快速发展，盘式制动器作为汽车制动系统的重要组成部分，对行车安全性起到至关重要的作用。
研究盘式制动器的制动性能以及如何有效地进行检测是一个重要的课题。
了解盘式制动器的基本结构是非常重要的。
盘式制动器由制动盘、刹车片、刹车卡钳和刹车泵等部件组成。
制动盘是一个圆盘形的金属零件，安装在车轮上，通过摩擦产生制动力。
刹车片安装在刹车卡钳上，通过刹车卡钳将刹车片与制动盘紧密接触以产生摩擦力。
刹车泵通过操作刹车踏板来控制刹车片与制动盘的接触力大小，从而实现制动的目的。
在进行盘式制动器的制动性能检测时，需要考虑一些关键指标。
首先是制动力和制动距离。
制动力是指制动系统产生的制动力的大小，制动距离是指从制动开始到车辆完全停下所需要的距离。
制动力和制动距离是评估盘式制动器制动性能优劣的重要指标。
其次是制动温升和制动衰减。
制动温升是指在长时间制动过程中制动系统产生的温升现象，过高的温升可能导致刹车性能下降甚至失效。
制动衰减是指长时间制动过程中制动力的衰减情况，衰减过快可能会导致制动系统的失效。
为了保证盘式制动器的制动性能，需要进行一系列的检测方法和实验。
其中包括静态检测和动态检测。
静态检测主要是通过测量制动力和制动行程来评估制动性能。
动态检测则通过进行车辆动态试验，通过测量制动力和制动距离来评估制动性能。
还需要进行制动温升和制动衰减的实验检测。
通过测量制动过程中的温度变化和制动力的衰减情况来评估盘式制动器的性能。
在进行盘式制动器的制动性能检测时，还需要考虑一些实验注意事项。
首先是实验环境的控制，需要保持实验环境的稳定性，防止外部环境因素对实验结果产生干扰。
其次是实验数据的准确性，需要使用精密的检测设备来确保数据的准确性。
最后是实验方法的合理性，需要选择合适的实验方法来评估制动性能，并考虑到不同情况下的实际使用。
盘式制动器的制动性能检测是一个重要的研究课题。
通过对盘式制动器的结构和制动性能指标的分析，以及对制动力、制动距离、制动温升和制动衰减等关键指标的实验检测，可以评估盘式制动器的制动性能。
汽车盘式制动器阻尼降噪试验研究_图文(精)
第 31卷第 12期2009年 6月武汉理工大学学报 JOURNA L OF WUHAN UNIVERSIT Y OF TECHN OLOG Y Vol. 31 No. 12 J un.2009DOI :10.3963/j. issn. 167124431. 2009. 12. 019汽车盘式制动器阻尼降噪试验研究侯俊 , (摘要 : , 并通过试验方法来研究阻尼降噪的效果。
对内、 , 并和未增加阻尼层的 , 起到了减振降噪的作用。
关键词 :钳盘式制动器 ; 制动尖叫 ; 阻尼层中图分类号 : U 463. 51文献标识码 : A 文章编号 :167124431(2009 1220072203Experimental Analysis of Brake Squeal Noise with Use of Damping InsulatorHO U J un , GU O X ue 2x un(School of Automobile Engineering , Wuhan University of Technology , Wuhan 430070, ChinaAbstract : A damping insulator is added to the disc brake in order to reduce the brake squeal noise and experiments are taken to validate its damping effects. A contrasting research of the brake squeal with and without damping insulator was taken. The investigation shows that the damping insulator on the bottom layer of pads , which isbetween the two relatively vibration sur 2faces , leads to a contact friction energy loss and plays an important role in reducing vibration and noise.K ey w ords : disc brake ; squeal noise ; damping insulator收稿日期 :2009202213.作者简介 :侯俊 (19802 , 男 , 博士生 . E 2mail :derekhou@163. com汽车在制动时所产生的振动和噪声 , 对汽车的使用性能有很大的影响 , 会降低零部件的寿命 , 使制动器的工作可靠性降低 ; 影响制动稳定性 ; 甚至导致零部件的早期损坏而造成严重的后果 [123]。
盘式制动器参数化设计及模态分析
10.16638/ki.1671-7988.2019.22.034盘式制动器参数化设计及模态分析*季景方，邵子君，顾鹏（湖北汽车工业学院汽车工程学院，湖北十堰442002）摘要：盘式制动器是汽车关键零部件，文章基于CA TIA二次开发技术，以VB作为开发工具，建立了盘式制动器可视化界面。
用户只需要在人机交互界面输入制动器的参数便可以快速获得盘式制动器的三维模型，同时对建立的制动盘进行了模态分析。
文章的研究对于盘式制动器快速建模和优化制动盘设计提供了参考。
关键词：二次开发；盘式制动器；参数化建模；模态分析中图分类号：U463.51 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)22-101-02Parametric Design and Modal Analysis of Disc Brake*Ji Jingfang, Shao Zijun, Gu Peng( College of Automotive Engineering, Hubei University of Automotive Technology, Hubei Shiyan 442002 )Abstract: Disc brake is a key component of automobile. Based on CA TIA secondary development technology and VB as development tool, this paper establishes a visual interface of disc brake. Users only need to input the parameters of the brake in the man-machine interface to quickly obtain the three-dimensional model of the disc brake. At the same time, the modal analysis of the brake disc is carried out. The research in this paper provides a reference for fast modeling and optimizing the design of disc brake.Keywords: Secondary development; Disc brake; Parametric modeling; Modal analysisCLC NO.: U463.51 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)22-101-02前言制动器是汽车关键零部件，其制动性能直接影响到车辆的行车安全，盘式制动器以其良好的制动性能在汽车中广泛应用。
制动盘模态试验分析
制动盘模态试验分析陈晓鹏上海汇众汽车制造有限公司研究开发中心 上海 200122〔摘要〕本文叙述了利用LMS TestLab模态测试软件测取某轿车制动盘的各种模态，并对其模态进行了简单的分析。
探讨了利用更简单的几何模型及对部分测量点进行激励时对模态测量的影响，指出如果只要求测定固有频率而不关心具体的振型，可以采用简单的几何模型及进行部分点的测试。
关键词：制动盘 模态 试验key words: brake disc, modal, test1 前 言汽车工业的发展对零部件的开发也提出了越来越高的要求。
制动盘的模态决定着车辆在制动过程中的部分振动、噪声性能，并对制动盘的寿命、异常磨损等产生影响。
模态分析技术是用于对零部件或工程结构系统进行动力学分析的现代化方法和手段，借此可以解决很多工程实际问题。
测量并确定制动盘的模态频率与振型是研究并解决车辆制动引起振动与噪声的重要手段。
本文利用LMS公司有关模态测试软件对某车型的前制动盘进行比较完整的模态测量后，得出了制动盘的各种模态特性；并利用测试软件对测试方法进行了简短的分析，给出了在仅仅想得到零部件的固有频率的试验要求下可以简化几何模型、减少测量次数，从而达到最快得到试件的固有频率的目的。
2 制动盘模态特性及要求作为高速旋转部件，制动盘具有中心对称特性。
对于制动盘制动摩擦面，其振型主要是沿圆周均匀分布的变形（对于矩坐标系，相同θ角的各点位相相同，沿圆周呈波浪分布）及相同 r（在矩坐标系中）具有相同形变（幅值与位相均相同）的变形。
当与制动系统中其它部件组合后，如果某种激励正好位于某一固有频率下，模态被激发，处于共振情形中的这种自身变形会产生强烈的振动与噪音。
前一种模态发生共振的可能性更大。
通常，制动盘处于本文后面所提到的0/4模态占优势，在产品设计与开发阶段要特别注意此类模态的特性。
3 测量与分析利用LMS TestLab 中的MODAL IMPACT模块对制动盘进行模态测量。
基于ANSYSWorkbench的汽车盘式制动器性能分析
基于ANSYSWorkbench的汽车盘式制动器性能分析基于ANSYS Workbench的汽车盘式制动器性能分析引言：随着汽车行业的快速发展和技术的不断进步，制动系统作为汽车安全的重要组成部分之一，其性能分析和优化显得尤为重要。
盘式制动器作为应用广泛的一种制动系统，具有较高的制动效率和稳定性。
本文基于ANSYS Workbench平台，针对汽车盘式制动器的性能进行了详细分析，旨在提高汽车制动系统的制动效果和安全性。
背景：盘式制动器是目前汽车制动系统中使用最广泛的一种制动器。
它由刹车盘、刹车钳、刹车片等组成，通过刹车钳将刹车片夹紧在刹车盘上，利用摩擦产生的阻力来实现制动效果。
然而，盘式制动器在长时间高温工况下容易出现刹车片和刹车盘的热膨胀、磨损、裂纹等问题，严重影响了制动器的性能和安全性。
方法：本文采用ANSYS Workbench软件进行盘式制动器的性能分析。
首先，建立了盘式制动器的三维模型，并导入到ANSYS Workbench平台中。
然后，通过网格划分、材料参数设置、边界条件的设定等步骤对盘式制动器进行预处理。
接着，运用有限元方法对盘式制动器的应力和温度分布进行模拟计算。
最后，通过结果分析和对比，得出有关盘式制动器性能的相关结论。
结果与讨论：通过对盘式制动器进行应力分析，可以得到盘式制动器在工作过程中的应力分布情况。
结果显示，在制动过程中，刹车片对刹车盘施加了大的接触应力，而刹车盘则承受了均匀分布的应力。
这些应力对制动器的磨损和热裂纹等问题具有重要影响。
同时，在温度分析中，可以通过计算刹车片和刹车盘的温度分布情况，了解制动过程中产生的热量。
结果显示，在长时间高温工况下，刹车片和刹车盘的温度会显著升高，造成制动效果下降和刹车系统失灵的风险增加。
结论：通过ANSYS Workbench平台的性能分析，我们可以得到汽车盘式制动器的应力和温度分布情况，找出制动器的潜在问题。
在这基础上，可以采取相应的优化措施，如使用高性能材料、改善制动器散热系统等，以提高制动器的制动效果和安全性。
盘式制动器制动性能检测研究
盘式制动器制动性能检测研究引言盘式制动器是一种常见的汽车制动装置，它通过将制动力传递给车轮的制动盘来实现制动效果。
在汽车行驶过程中，盘式制动器的制动性能直接影响到车辆的安全性和驾驶舒适性。
对盘式制动器的制动性能进行研究和检测具有重要的意义。
本文将围绕盘式制动器制动性能的检测展开研究，探讨影响盘式制动器制动性能的因素，并介绍目前常用的盘式制动器制动性能检测方法及其研究进展。
一、盘式制动器制动性能的影响因素盘式制动器的制动性能受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 制动盘和制动片的材质和参数制动盘和制动片是盘式制动器的核心部件，它们的材质和参数会直接影响制动性能。
制动盘的材质、厚度和直径，制动片的摩擦系数、材质和厚度等都会对制动性能产生影响。
2. 制动油压力制动油压力是影响盘式制动器制动性能的重要因素之一。
较高的制动油压力可以提高制动效果，但如果超过一定范围，会导致制动过度和制动失灵的风险。
3. 制动器温度在长时间高速行驶或者频繁制动的情况下，盘式制动器的温度会迅速升高，从而影响制动性能。
制动器温度过高会导致制动性能下降甚至失灵，因此需要进行有效的散热措施。
4. 制动系统的结构设计盘式制动器的结构设计也会影响其制动性能，例如制动系统的气道设计、制动力传递机构等方面都需要合理设计以保证制动性能。
1. 制动力平衡法制动力平衡法是一种常用的盘式制动器制动性能检测方法，其原理是通过在制动盘上施加一定的制动力，然后测量制动盘上的力矩，从而计算出制动力与制动盘上力矩的关系，以评估盘式制动器的制动性能。
2. 制动试验台法制动试验台法是一种比较全面的盘式制动器制动性能检测方法，它通过在制动试验台上模拟实际行车状态，对盘式制动器的制动性能进行全面、系统的测试。
3. 制动力传感器法制动力传感器法是一种利用传感器实时监测盘式制动器制动力的方法，通过实时监测制动力的大小和变化情况，评估盘式制动器的制动性能。
4. 效率测试法效率测试法是一种通过测量盘式制动器制动力与能量之间的转换效率来评估制动性能的方法，通过分析能量转换损失和制动效果，评估盘式制动器的性能表现。
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第57卷 第3期Vol. 57 No. 32019年3月March 2019农业装备与车辆工程AGRICULTURAL EQUIPMENT & VEHICLE ENGINEERINGdoi:10.3969/j.issn.1673-3142.2019.03.014盘式制动器模态分析与阻尼测试张雪刚,曾康（200093 上海市 上海理工大学 机械工程学院）[摘要] 基于有限元理论和试验模态方法，对盘式制动器进行模态分析。
通过CATIA软件建立制动盘的三维几何模型，之后导入到有限元软件ABAQUS中进行模态分析，得到制动盘的固有频率和模态振型。
利用DASP和RTE两种设备对制动盘进行模态试验，得到制动盘的固有频率，并与有限元仿真的结果做对比。
结果表明，利用3种方法测得的固有频率相差很小，误差在允许范围内，试验结果和仿真结果可以接受。
最后，利用DASP和RTE两种设备测量制动盘的阻尼并做对比，所得的研究成果为进一步提高盘式制动器制动性能提供了可靠试验依据。
[关键词] 盘式制动器；模态分析；固有频率；阻尼；ABAQUS；DASP；RTE[中图分类号] U463.51 [文献标识码] A [文章编号] 1673-3142(2019)03-0062-05Modal Analysis and Damping Test of Disc BrakeZhang Xuegang, Zeng Kang(School of Mechanical Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China) [Abstract] Based on finite element theory and experimental modal method, modal analysis of disc brakes is carried out. The 3D geometric model of the brake disc is established by CATIA software. Then, import the model into the finite element software ABAQUS for the modal analysis to obtain the natural frequency and mode shape of the brake disc. At the same time, the modal test of the brake disc is carried out by using two kinds of equipment, DASP and RTE. The natural frequency of the brake disc is obtained and compared with the result of the finite element simulation. The results show that the difference between the natural frequencies measured by the three methods is very small, the error is within the allowable range, and the experimental results and the simulation results can be accepted. After that, the damping of the brake disc is measured by using two kinds of DASP and RTE equipment, and the results obtained provide a reliable experimental basis for further improving the brake performance of disc brake.[Key words] brake disc; modal analysis; natural frequency; damping; ABAQUS; DASP; RTE0 引言盘式制动器具有结构简单、体积小、制动力矩大、操作维护方便等特点，是目前常用的一种安全制动装置，被广泛应用于车辆、矿井提升机、带式输送机等各个领域。
制动盘在制动过程中产生制动噪声，制动噪声的频率范围较宽，通常可以分为1 kHz以内的低频噪声和1 kHz以上的高频噪声。
低频噪声主要包括groan和judder，高频噪声主要包括squeal，而实际中发生较多的噪声问题是频率在1 kHz以上的高频制动尖叫声[1~2]。
制动噪声长期以来一直困扰着汽车制造商，消除和限制制动噪声是一个迫切需要解决的课题。
制动噪声发生机理和影响因素比较复杂，20世纪80年代中期以来，许多学者从制动器结构设计角度研究制动尖叫的发生机理。
文献[3-4]借助于有限元和模态综合技术，建立了盘式制动器制动尖叫的摩擦耦合模型，文献[4]的试验表明，制动尖叫的频率主要集中在1~10 kHz之间。
文献[5]针对制动噪声，进行了盘式制动器零部件实模态分析，认为制动器各零部件动力学参数匹配不当是引起制动尖叫的主要因素，并通过建立制动器的动力学模型，从理论上对制动尖叫进行定性定量的分析。
本文基于有限元理论和试验模态方法，对制动系统中的关键部件制动盘进行模态分析，以了解制动噪声的动态特性，为制动盘设计和结构优化提供一些有意义的依据。
1 模态分析基本理论模态是机械结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型，通收稿日期: 2018-03-08 修回日期: 2018-03-1663第57卷第3期过模态分析方法可以得到结构在某一受影响的频率范围内各阶主要模态特征，就能预测该结构在此频段内部或外部在各种振源作用下的响应，因此，模态分析是结构动态设计及设备故障诊断的重要方法[6]。
在实际工程中，阻尼对结构自振频率和振型的影响不大，因此可忽略阻尼力，故得到无阻尼自由振动方程的运动方程为K M 0d i+=o (1)式中：K ——刚度矩阵；δ——位移矩阵；M ——质量矩阵；io ——加速度矩阵。
若结构各节点做简谐运动，则其结构振动的特性方程为K M 02~{-=]g (2)模态分析的目的就是计算各节点振型向量φ及该阶振型的固有频率ω。
2 有限元模型的建立及模态分析本文采用有限元法进行理论模态分析，利用CATIA 软件建立制动盘的三维几何模型，然后采用有限元软件ABAQUS 对制动盘进行模态分析。
2.1 制动盘三维模型的建立在CATIA 软件中建立制动盘的三维实体模型，由于制动盘主要是铸造成型的，对模型中的一些较细节的地方没有必要一一考虑，因此在建模过程中，对其中的一些细节进行必要的简化和忽略。
三维实体模型如图1所示。
2.2 制动盘有限元模态分析在CATIA 软件中把制动盘保存成.igs 格式，并导入到ABAQUS 软件中进行模态分析。
相关材料参数如表1所示。
表1 制动盘材料特性Tab.1 Brake disc material properties 名称弹性模量/GPa泊松比密度/(kg/m 3)制动盘1150.277 000材料属性确定后，利用ABAQUS 软件对制动盘划分网格，得到有限元模型。
网格划分的质量和密度对有限元分析的计算结果有非常大的影响，网格的质量直接影响最后的分析结果。
本文采用四面体实体单元Tet 来划分网格，单元格类型为C3D4，采用自动生成网格模型，最后，模型共形成82 018个单元体、20 227个节点。
制动盘有限元模型如图2所示。
考虑到模态试验难以在真实的约束下进行，因而采用自由支承进行模态试验。
用ABAQUS 有限元软件进行模态分析。
在求解器中设置Block Lanczos 模态提取算法，利用ABAQUS 中的Job 板块进行提交计算求解，频率范围为1~6 400 Hz 以内的固有频率，找到对应的模态振型并分析。
3 制动盘模态试验模态分析是研究结构动力特性的一种近代方法，是系统辨别方法在工程振动领域中的应用[7]。
通过模态频率、模态振型以及模态阻尼等固有属性，可预测结构在外界激励下振动幅值的响应大小，并根据动力学性能要求优化产品结构，避免发生破坏性共振。
能够对结构进行故障诊断，基于固有频率、测试模态、测试频响函数以及测试应变模态等方法识别损伤位置和损伤程度[8]。
本文模态试验使用DASP 和RTE 两种不同的整套设备进行锤击试验，试验结束后，采集制动的固有频率，并对比分析。
3.1 DASP 试验系统本试验所采用的是锤击法。
锤击法的激励信号为瞬态脉冲冲击信号，其特点是激励力的频谱有足够的带宽，使被试系统在选定的频率范围内产生振动，通过响应和激励力的互功率谱与激励力的自功率谱之比，确定被试系统的频率响应函数。
该试验主要包括制动盘、激励系统、传感器、数据采集系统和计算机测量和分析系统。
其中，激励装置为力锤，采集仪器为INV3062信号采集分析仪，数据分析用DSAP 软件。
如图3所示。
正面 反面图1 制动盘三维实体模型Fig.1 Three - dimensional solid model of brake disc正面 反面图2 制动盘有限元模型Fig.2 Finite element model of brake disc张雪刚 等：盘式制动器模态分析与阻尼测试64农业装备与车辆工程 2019年3.1.1 测点布置考虑到制动的外形结构特点，同时限于试验条件，在制动盘盘面上沿一对同心圆设置27个测点，外圆18个测点，内圆9个测点，用力锤在各测点垂直于盘面依次激励，为了提高采集信号的质量，每个测点用力锤敲击3次。
测点布置如图4所示。
3.1.2 试验布置（1）连接仪器。
将加速度传感器、信号放大器、数据采集仪和计算机连接好，在制动盘面上标示出测点位置，传感器安装在制动盘面的指定位置，选择合适的激振锤头进行锤击试验。
（2）设置参数。
设置采样率为51.2 kHz，根据加速度传感器的型号设置相应的标定值和工程单位，选择“多次触发”的采样方式，每次采样点数为4 096，滞后点数为128，变时倍数为2，触发次数为3次；（3）进行试验。
待采集软件运行稳定后，开始锤击试验。
测试过程中，若观察到某点测得效果不理想，应对该点重新测量，每个测点测3次。
第1个测点测量完毕，用同样的方法依次测量到27点。
在测试过程中，始终保持加速度传感器的位置固定不动。