制動(dòng)盤(pán)—顆粒流—制動(dòng)塊界面耦合摩擦力建模與粘滑振動(dòng)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-05-10 16:49
摩擦引起的制動(dòng)副運(yùn)動(dòng)失穩(wěn)研究中經(jīng)常采用的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Σ聊P屯鶡o(wú)法反映制動(dòng)副摩擦界面特性與摩擦力-相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度關(guān)系之間的內(nèi)在聯(lián)系,然而現(xiàn)有的摩擦學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,制動(dòng)副接觸界面兩體和三體形貌特征以及力學(xué)屬性對(duì)制動(dòng)副粘滑振動(dòng)有顯著影響。因此,建立反映“相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度-制動(dòng)副摩擦界面特性-摩擦力”內(nèi)在關(guān)系的摩擦模型并分析相關(guān)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)粘滑振動(dòng)影響具有重要意義。本文首先根據(jù)現(xiàn)代制動(dòng)副摩擦學(xué)實(shí)驗(yàn)成果,考慮制動(dòng)副摩擦界面微觀形貌尺度特征以及力學(xué)屬性,建立反映盤(pán)式制動(dòng)副摩擦界面主要特性的物理模型。隨后分別基于已有兩體彈塑性接觸理論和本文建立的一種新的顆粒尺寸和顆粒位置具有二維均勻分布特征的三體接觸模型,同時(shí)考慮制動(dòng)塊粗糙峰塑性蠕變效應(yīng),從制動(dòng)副法向和切向運(yùn)動(dòng)耦合角度建立反映相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度、盤(pán)塊表面和第三體顆粒形貌以及力學(xué)特征與摩擦力內(nèi)在關(guān)系的兩體和三體摩擦模型并分析相關(guān)參數(shù)對(duì)摩擦力-相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度曲線特性影響。最后,本文建立制動(dòng)系統(tǒng)單自由度動(dòng)力學(xué)模型,分別引入兩體和三體摩擦模型并分析相關(guān)工況參數(shù)、形貌參數(shù)和力學(xué)參數(shù)對(duì)于制動(dòng)系統(tǒng)分岔特性和粘滑振動(dòng)的影響。研究表明,兩體參數(shù)中的制動(dòng)塊粗糙峰高度及其均方根值、塑性指數(shù)、制...
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 制動(dòng)振動(dòng)噪聲機(jī)理研究現(xiàn)狀
1.2.2 相關(guān)機(jī)械系統(tǒng)和制動(dòng)副摩擦界面特性與振動(dòng)噪聲關(guān)系研究
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 本文所用基本理論
2.1 接觸理論概述
2.1.1 彈性接觸理論
2.1.2 塑性接觸理論
2.1.3 三體接觸理論
2.2 摩擦理論概述
2.2.1 摩擦力起源
2.2.2 靜動(dòng)摩擦力的演化及其接觸動(dòng)力學(xué)特性
2.3 盤(pán)式制動(dòng)副摩擦界面動(dòng)態(tài)特性描述
2.4 本章小結(jié)
第三章 盤(pán)式制動(dòng)副兩體接觸摩擦力-速度關(guān)系建模
3.1 引言
3.2 盤(pán)式制動(dòng)副摩擦界面物理模型建立
3.3 基于CEB模型的盤(pán)塊兩體接觸數(shù)學(xué)建模與分析
3.4 基于CEB模型的盤(pán)塊兩體摩擦力數(shù)學(xué)建模
3.4.1 單個(gè)粗糙峰彈-粘塑性變形與流變學(xué)模型
3.4.2 盤(pán)塊兩體動(dòng)摩擦力-速度關(guān)系數(shù)學(xué)建模
3.4.3 概率密度分布函數(shù)簡(jiǎn)化分析
3.4.4 基于簡(jiǎn)化模型的摩擦力計(jì)算與分析
3.4.5 基于盤(pán)塊兩體動(dòng)摩擦力-速度關(guān)系的分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 盤(pán)式制動(dòng)副三體接觸摩擦力-速度關(guān)系建模
4.1 引言
4.2 一種新的盤(pán)式制動(dòng)副三體接觸模型
4.2.1 單個(gè)顆粒接觸彈塑性變形計(jì)算
4.2.2 顆粒尺寸與位置的二維聯(lián)合分布函數(shù)
4.2.3 三體接觸彈性變形邊界及其區(qū)域
4.2.4 三體接觸塑性變形邊界及其區(qū)域
4.3 基于新三體接觸模型的摩擦力數(shù)學(xué)建模
4.3.1 靜摩擦力建模與分析
4.3.2 動(dòng)摩擦力-速度關(guān)系建模與分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于簡(jiǎn)化摩擦模型的盤(pán)式制動(dòng)副粘滑振動(dòng)分析
5.1 前言
5.2 盤(pán)式制動(dòng)副動(dòng)力學(xué)模型與方程
5.3 基于兩體摩擦模型的粘滑振動(dòng)分析
5.3.1 摩擦模型的平滑處理
5.3.4 粘滑振動(dòng)分析
5.4 三體動(dòng)摩擦模型簡(jiǎn)化與粘滑振動(dòng)分析
5.4.1 三體摩擦模型簡(jiǎn)化
5.4.2 粘滑振動(dòng)分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]制動(dòng)盤(pán)材料表面織構(gòu)化處理對(duì)摩擦噪聲影響的試驗(yàn)分析[J]. 陽(yáng)江舟,莫繼良,蓋小紅,陳光雄,朱旻昊. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[2]溝槽織構(gòu)化表面影響摩擦振動(dòng)噪聲機(jī)理[J]. 王東偉,莫繼良,王正國(guó),王曉翠,陳光雄,朱旻昊. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(23)
[3]噴砂表面處理控制滑動(dòng)摩擦尖叫噪聲[J]. 王安宇,莫繼良,王正國(guó),陽(yáng)江舟,陳光雄,朱旻昊. 中國(guó)表面工程. 2013(04)
[4]錘擊脈沖力對(duì)摩擦尖叫噪聲的激勵(lì)作用[J]. 金城,李剛,陳光雄,周仲榮. 振動(dòng)與沖擊. 2013(01)
[5]溝槽形表面織構(gòu)對(duì)摩擦噪聲的影響[J]. 單歡樂(lè),莫繼良,陳光雄,邵天敏,周仲榮. 中國(guó)機(jī)械工程. 2012(18)
[6]接觸表面不平度對(duì)摩擦尖叫噪聲的影響[J]. 呂紅明,張立軍,余卓平. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[7]汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器尖叫研究進(jìn)展[J]. 呂紅明,張立軍,余卓平. 振動(dòng)與沖擊. 2011(04)
[8]摩擦過(guò)程中磨屑運(yùn)動(dòng)的分析[J]. 凡艷麗,呂亞非. 潤(rùn)滑與密封. 2010(12)
[9]盤(pán)式制動(dòng)系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)分析[J]. 楊鳳紅,張偉. 振動(dòng)與沖擊. 2009(06)
[10]三體摩擦體系中材料摩擦特性的研究進(jìn)展[J]. 韓曉明,高飛,符蓉,宋寶韞,農(nóng)萬(wàn)華. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2009(02)
碩士論文
[1]Mn-Cu阻尼合金與四種金屬材料的摩擦振動(dòng)噪聲特性對(duì)比研究[D]. 蔣宇航.西南交通大學(xué) 2017
[2]汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)低速顫振的穩(wěn)定性、分岔和混沌動(dòng)力學(xué)分析[D]. 朱偉偉.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3179712
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 制動(dòng)振動(dòng)噪聲機(jī)理研究現(xiàn)狀
1.2.2 相關(guān)機(jī)械系統(tǒng)和制動(dòng)副摩擦界面特性與振動(dòng)噪聲關(guān)系研究
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 本文所用基本理論
2.1 接觸理論概述
2.1.1 彈性接觸理論
2.1.2 塑性接觸理論
2.1.3 三體接觸理論
2.2 摩擦理論概述
2.2.1 摩擦力起源
2.2.2 靜動(dòng)摩擦力的演化及其接觸動(dòng)力學(xué)特性
2.3 盤(pán)式制動(dòng)副摩擦界面動(dòng)態(tài)特性描述
2.4 本章小結(jié)
第三章 盤(pán)式制動(dòng)副兩體接觸摩擦力-速度關(guān)系建模
3.1 引言
3.2 盤(pán)式制動(dòng)副摩擦界面物理模型建立
3.3 基于CEB模型的盤(pán)塊兩體接觸數(shù)學(xué)建模與分析
3.4 基于CEB模型的盤(pán)塊兩體摩擦力數(shù)學(xué)建模
3.4.1 單個(gè)粗糙峰彈-粘塑性變形與流變學(xué)模型
3.4.2 盤(pán)塊兩體動(dòng)摩擦力-速度關(guān)系數(shù)學(xué)建模
3.4.3 概率密度分布函數(shù)簡(jiǎn)化分析
3.4.4 基于簡(jiǎn)化模型的摩擦力計(jì)算與分析
3.4.5 基于盤(pán)塊兩體動(dòng)摩擦力-速度關(guān)系的分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 盤(pán)式制動(dòng)副三體接觸摩擦力-速度關(guān)系建模
4.1 引言
4.2 一種新的盤(pán)式制動(dòng)副三體接觸模型
4.2.1 單個(gè)顆粒接觸彈塑性變形計(jì)算
4.2.2 顆粒尺寸與位置的二維聯(lián)合分布函數(shù)
4.2.3 三體接觸彈性變形邊界及其區(qū)域
4.2.4 三體接觸塑性變形邊界及其區(qū)域
4.3 基于新三體接觸模型的摩擦力數(shù)學(xué)建模
4.3.1 靜摩擦力建模與分析
4.3.2 動(dòng)摩擦力-速度關(guān)系建模與分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于簡(jiǎn)化摩擦模型的盤(pán)式制動(dòng)副粘滑振動(dòng)分析
5.1 前言
5.2 盤(pán)式制動(dòng)副動(dòng)力學(xué)模型與方程
5.3 基于兩體摩擦模型的粘滑振動(dòng)分析
5.3.1 摩擦模型的平滑處理
5.3.4 粘滑振動(dòng)分析
5.4 三體動(dòng)摩擦模型簡(jiǎn)化與粘滑振動(dòng)分析
5.4.1 三體摩擦模型簡(jiǎn)化
5.4.2 粘滑振動(dòng)分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]制動(dòng)盤(pán)材料表面織構(gòu)化處理對(duì)摩擦噪聲影響的試驗(yàn)分析[J]. 陽(yáng)江舟,莫繼良,蓋小紅,陳光雄,朱旻昊. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[2]溝槽織構(gòu)化表面影響摩擦振動(dòng)噪聲機(jī)理[J]. 王東偉,莫繼良,王正國(guó),王曉翠,陳光雄,朱旻昊. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(23)
[3]噴砂表面處理控制滑動(dòng)摩擦尖叫噪聲[J]. 王安宇,莫繼良,王正國(guó),陽(yáng)江舟,陳光雄,朱旻昊. 中國(guó)表面工程. 2013(04)
[4]錘擊脈沖力對(duì)摩擦尖叫噪聲的激勵(lì)作用[J]. 金城,李剛,陳光雄,周仲榮. 振動(dòng)與沖擊. 2013(01)
[5]溝槽形表面織構(gòu)對(duì)摩擦噪聲的影響[J]. 單歡樂(lè),莫繼良,陳光雄,邵天敏,周仲榮. 中國(guó)機(jī)械工程. 2012(18)
[6]接觸表面不平度對(duì)摩擦尖叫噪聲的影響[J]. 呂紅明,張立軍,余卓平. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[7]汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器尖叫研究進(jìn)展[J]. 呂紅明,張立軍,余卓平. 振動(dòng)與沖擊. 2011(04)
[8]摩擦過(guò)程中磨屑運(yùn)動(dòng)的分析[J]. 凡艷麗,呂亞非. 潤(rùn)滑與密封. 2010(12)
[9]盤(pán)式制動(dòng)系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)分析[J]. 楊鳳紅,張偉. 振動(dòng)與沖擊. 2009(06)
[10]三體摩擦體系中材料摩擦特性的研究進(jìn)展[J]. 韓曉明,高飛,符蓉,宋寶韞,農(nóng)萬(wàn)華. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2009(02)
碩士論文
[1]Mn-Cu阻尼合金與四種金屬材料的摩擦振動(dòng)噪聲特性對(duì)比研究[D]. 蔣宇航.西南交通大學(xué) 2017
[2]汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)低速顫振的穩(wěn)定性、分岔和混沌動(dòng)力學(xué)分析[D]. 朱偉偉.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3179712
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