【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于汽车制动，涉及一种汽车制动钳制动面压均一稳定性分析评价方法。
技术介绍
1、随着新能源、纯电车型越来越被大众认可，在电气化、网络化、智能化、共享化汽车背景下，尤其是新能源、纯电车型因其采用电机驱动，没有传统发动机，使得整车背景噪音更低，这更凸显制动异响和噪音；其中，由于制动接触不良引发的偏磨，以及受压不均引发的粘滑蠕动噪音是影响制动零部件寿命和产生制动噪声的主要来源。
2、目前，也有通过改进制动总成零部件的相关结构尺寸或对制动块材料、结构参数进行优化的方法进行主动降噪的相关研究。然而，并没有研究出一种较为成熟的评价指标来衡量当制动总成的相关参数满足何种状态时，可以预防偏磨或者降低制动噪声发生的方法。
3、因此，需要建立制动面压均一稳定性分析评价方法，以预防接触不良引发的偏磨，以及受压不均引发的粘滑蠕动噪音，从而增加产品竞争力，实现良好的舒适性感官体验。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种汽车制动钳制动面压均一稳定性分析评价方法，以预防接触不良引发的偏磨，以及受压不均引发的粘滑蠕动噪音。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种汽车制动钳制动面压均一稳定性分析评价方法，包括以下步骤：
3、s1确定影响制动总成制动稳定性的相关要素指标；所述相关要素指标为盘块接触面积比率、动态盘块接触压力分布和静态盘块接触压力分布；
4、s2建立相关要素指标分析模型并进行仿真分析；
5
6、s4基于s3中验证结果，建立评价指标；所述评价指标为：盘块接触面积比率大于95％；动态制动表面压力信噪比、静态制动表面压力信噪比均不小于-2.2db；
7、s5在新制动总成研发时采用评价指标进行预防性设计。
8、可选的，步骤s3中，动态表面压力分布验证过程为：制动盘处于旋转状态，施加制动力后，所述传感片收集测试盘块接触面上压力不均匀的位置、压力分布、温度、速度、时间参数，得到试验的动态盘块接触面积比率和动态制动表面压力信噪比；其中，所述传感片预埋在制动块摩擦面的深度为0.5～1mm，型腔四壁厚度为3～5mm；
9、静态表面压力分布验证过程为：制动盘处于不旋转状态，施加制动力后，所述传感片收集测试接触面上压力不均匀的位置、压力分布、温度、时间参数，得到试验的静态盘块接触面积比率和静态制动表面压力信噪比。
10、可选的，在步骤s4中，基于s3中验证试验得到的盘块接触面积比率和制动表面压力信噪比，与仿真分析结果进行比较，当误差范围在±10％内时建立评价指标。
11、可选的，步骤s2具体为：
12、s201将制动总成几何模型导入有限元分析软件，划分网格，定义制动总成零部件的材料属性；所述制动总成的零部件包括制动钳和制动盘，制动钳上设有通过活塞驱动的制动块，制动钳的壳体设有安装孔和壳体受力面，制动盘设有轮毂安装面；
13、s202建立制动总成零部件之间的接触关系，通过接触方程定义零部件接触面之间产生的法向力、切向力、接触刚度、摩擦系数、接触穿透量、接触滑移距离的关系，通过建立零部件的平衡方程、几何方程和物理方程求解出节点参数，所述节点参数包括节点位移、应变、应力和力矩；生成仿真分析模型；
14、s203基于仿真分析模型，在动态和静态条件下模拟实车制动总成的制动过程，计算盘块接触面积比率、制动块制动表面压力和制动表面压力信噪比。
15、可选的，步骤s201中，零部件材料属性包括：材料密度、杨氏模量、泊松比。
16、可选的，步骤s202中，零部件接触面包括：设置制动块与制动盘为摩擦接触，摩擦系数0.38±0.038，设置壳体与活塞为摩擦接触，摩擦系数0.05±0.01，设置活塞与制动块为摩擦接触，摩擦系数为0.2±0.02；调整零部件接触面之间的接触刚度，，将接触穿透量控制在1.0e-05mm以下；并对壳体安装孔、制动盘轮毂安装面设置固定约束，对壳体受力面、活塞施加相应的制动压力。
17、可选的，步骤s202中接触方程：
18、
19、式中：fn为法向接触压力、kn为法向接触刚度、un为接触穿透量；
20、
21、式中：ft为切向接触压力、k为切向接触刚度、ut为接触滑移距离、un为接触穿透量、μ为摩擦系数；
22、平衡方程：
23、[k]{u}＝{p}
24、式中：{k}为结构总体刚度矩阵、{u}为位移向量、{p}为载荷向量；
25、几何方程：
26、
27、式中：u为位移，ε为应变；
28、物理方程：
29、σx、y、z＝eεx、y、z
30、式中：ε为应变、σ为应力、e为杨氏模量。
31、可选的，步骤s203中，计算盘块接触面积比率：基于仿真分析模型模拟的接触压力分布结果，确定盘块接触区域，得到盘块接触面积比率。
32、可选的，步骤s203中，计算制动块制动表面压力：将制动块制动表面划分为n个微元区域，微元区域取0.1×0.1mm，取微元区域的表面单元压力s进行积分换算，得到微元区域的表面平均单元压力；
33、提取上述n个微元区域的表面单元压力进行积分换算，得到制动块制动表面平均压力ve：
34、
35、式中：xi为垂直于每个元件轴的表面压力分量；为垂直于每个元件轴的表面压力分量的平均值；
36、计算制动块制动表面压力信噪比：
37、
38、式中：η为表面压力信噪比；ve为表面平均压力。
39、可选的，步骤s5中，采用所述评价指标进行预防性设计的制动总成，盘块接触面积比率大于95％，在动态和静态条件下，制动接触表面压力分布均一，制动表面压力信噪比均不小于-2.2db。
40、本专利技术的有益效果在于：
41、1、本专利技术将影响制动总成制动稳定性的相关要素指标，进行仿真分析，并设计试验方法加以验证，利用得到的结果建立评价指标，再采用评价指标进行预防性设计，能够减少制动面接触不良导致的偏磨等磨损异常；降低接触面压不均引发粘滑蠕动噪音。
42、2、本专利技术建立的有限元分析模型，标定制动盘块接触面积比率、制动块制动表面压力、表面压力信噪比，充分考虑了影响制动稳定性的核心要素，并通过试验方法对动态、静态表面压力分布进行验证，保证了仿真结果的可靠性；依托仿真分析和试验方法验证建立的评价指标，有助于提高制动总成研发的一次通过率，减少台架和路试开发时间和成本费用，易于推广应用。
43、本专利技术的其他优点、目标和特征本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种汽车制动钳制动面压均一稳定性分析评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的汽车制动钳制动面压均一稳定性分析评价方法，其特征在于，步骤S3中，动态表面压力分布验证过程为：制动盘处于旋转状态，施加制动力后，所述传感片收集测试盘块接触面上压力不均匀的位置、压力分布、温度、速度、时间参数，得到试验的盘块接触面积比率和制动表面压力信噪比；其中，所述传感片预埋在制动块摩擦面的深度为0.5～1mm，型腔四壁厚度为3～5mm；
3.根据权利要求1所述的汽车制动钳制动面压均一稳定性分析评价方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的汽车制动钳制动面压均一稳定性分析评价方法，其特征在于，步骤S2具体为：
5.根据权利要求4所述的汽车制动钳制动面压均一稳定性分析评价方法，其特征在于，步骤S201中，零部件材料属性包括：材料密度、杨氏模量、泊松比。
6.根据权利要求4所述的汽车制动钳制动面压均一稳定性分析评价方法，其特征在于，步骤S202中，所述零部件接触面包括：设置制动块与制动盘为摩擦接触，摩擦系数0.38±0.0
7.根据权利要求4所述的汽车制动钳制动面压均一稳定性分析评价方法，其特征在于，步骤S202中接触方程：
8.根据权利要求4所述的汽车制动钳制动面压均一稳定性分析评价方法，其特征在于，步骤S203中，计算盘块接触面积比率：基于仿真分析模型模拟的接触压力分布结果，确定盘块接触区域，得到盘块接触面积比率。
9.根据权利要求4所述的汽车制动钳制动面压均一稳定性分析评价方法，其特征在于，步骤S203中，计算制动块制动表面压力：将制动块制动表面划分为n个微元区域，微元区域取0.1×0.1mm，取微元区域的表面单元压力s进行积分换算，得到微元区域的表面平均单元压力
10.根据权利要求1-9任意一项所述的汽车制动钳制动面压均一稳定性分析评价方法，其特征在于，步骤S5中，采用所述评价指标进行预防性设计的制动总成，盘块接触面积比率大于95％，在动态和静态条件下，制动接触表面压力分布均一，制动表面压力信噪比均不小于-2.2dB。
...【技术特征摘要】
1.一种汽车制动钳制动面压均一稳定性分析评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的汽车制动钳制动面压均一稳定性分析评价方法，其特征在于，步骤s3中，动态表面压力分布验证过程为：制动盘处于旋转状态，施加制动力后，所述传感片收集测试盘块接触面上压力不均匀的位置、压力分布、温度、速度、时间参数，得到试验的盘块接触面积比率和制动表面压力信噪比；其中，所述传感片预埋在制动块摩擦面的深度为0.5～1mm，型腔四壁厚度为3～5mm；
3.根据权利要求1所述的汽车制动钳制动面压均一稳定性分析评价方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的汽车制动钳制动面压均一稳定性分析评价方法，其特征在于，步骤s2具体为：
5.根据权利要求4所述的汽车制动钳制动面压均一稳定性分析评价方法，其特征在于，步骤s201中，零部件材料属性包括：材料密度、杨氏模量、泊松比。
6.根据权利要求4所述的汽车制动钳制动面压均一稳定性分析评价方法，其特征在于，步骤s202中，所述零部件接触面包括：设置制动块与制动盘为摩擦接触，摩擦系数0.38±0.038，设置壳体与活塞为摩擦接触，摩擦系数0.05±0.01，设置活塞与制动...
【专利技术属性】
技术研发人员：李祥云，齐大鹏，
申请(专利权)人：辰致重庆制动系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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