基于分數(shù)階的汽車盤式制動器動力學分析
發(fā)布時間:2021-10-23 23:32
盤式制動器是應用非常廣泛的一種機械制動部件。由于盤式制動器具有結構簡單、緊湊、受力均勻、散熱性能良好等優(yōu)點,因此被廣泛地應用汽車等各個行業(yè)領域的制動裝置中。盤式制動器制動低速階段的自激振動通過在制動塊與制動鉗體之間增加粘彈性阻尼層來消除。本文主要根據(jù)粘彈性阻尼材料的減振效果進行了如下工作:首先建立了基于粘彈性材料的單自由度盤式制動器分數(shù)階模型,利用KBM法求解模型的近似解析解,利用冪級數(shù)法求解模型的數(shù)值解,用數(shù)值解驗證了解析解的正確性。利用解析解分析了分數(shù)階微分項的系數(shù)和階次對系統(tǒng)動力學及分岔行為的影響。接下來建立了基于粘彈性材料的二自由度盤式制動器分數(shù)階模型,利用冪級數(shù)法分析了分數(shù)階微分項的系數(shù)和階次對系統(tǒng)的動力學及分岔行為的影響。最后,建立了基于Adams的剛體動力學模型,該剛體模型仿真了制動器的制動過程,驗證了粘彈性材料在制動器低速階段的減振效果。建立了基于Adams與Simulink的聯(lián)合仿真模型,從數(shù)學模型和實體模型聯(lián)合仿真的角度驗證了分數(shù)階微分項對系統(tǒng)的影響。
【文章來源】:石家莊鐵道大學河北省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
增加阻尼層的盤式制動器結構圖
第二章 單自由度盤式制動器的動力學分析別對應兩種情況下的數(shù)值解。下面研究 0 p 1時的情況,根據(jù)文獻[55]選取系統(tǒng)相關參數(shù),令 0s k 0.25,1K =0.3,2K =0.1, =0.01, =0.02, p 0.4。通過一階 KBM求得的解析表達式,來表示系統(tǒng)的響應曲線,如圖 2-3、圖 2-4、圖 2-5 所并以藍色實線來表示,同時利用冪級數(shù)法計算數(shù)值解并以紅色菱形表示。過程中,時間步長取 h =0.1。從圖 2-3、圖 2-4、圖 2-5 中可以看出兩種方法的計算結果能夠達到很好的吻合程度,說明求得的解析解是正確的。
第二章 單自由度盤式制動器的動力學分析別對應兩種情況下的數(shù)值解。下面研究 0 p 1時的情況,根據(jù)文獻[55]選取系統(tǒng)相關參數(shù),令 0s k 0.25,1K =0.3,2K =0.1, =0.01, =0.02, p 0.4。通過一階 KBM求得的解析表達式,來表示系統(tǒng)的響應曲線,如圖 2-3、圖 2-4、圖 2-5 所并以藍色實線來表示,同時利用冪級數(shù)法計算數(shù)值解并以紅色菱形表示。過程中,時間步長取 h =0.1。從圖 2-3、圖 2-4、圖 2-5 中可以看出兩種方法的計算結果能夠達到很好的吻合程度,說明求得的解析解是正確的。
【參考文獻】:
期刊論文
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[3]分數(shù)階達芬振子的超諧與亞諧聯(lián)合共振[J]. 姜源,申永軍,溫少芳,楊紹普. 力學學報. 2017(05)
[4]雙質(zhì)體振動機Hopf分岔反控制問題的理論分析和數(shù)值研究[J]. 蔣超,楊強,徐慧東,韓志軍. 太原理工大學學報. 2017(05)
[5]位移反饋分數(shù)階PID控制對單自由度線性振子的影響[J]. 牛江川,申永軍,楊紹普,李素娟. 控制理論與應用. 2016(09)
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[7]質(zhì)量-彈簧-帶摩擦自激振動系統(tǒng)的分岔特性及其控制研究[J]. 李小彭,孫德華,岳冰,王丹,聞邦椿. 振動與沖擊. 2015(15)
[8]干摩擦誘發(fā)汽車制動系統(tǒng)顫振時多極限環(huán)特性[J]. 史偉,魏道高,胡美玲,潘之杰,陳浙偉. 汽車工程學報. 2015(01)
[9]兩自由度干摩擦振動系統(tǒng)粘滑運動分析[J]. 張有強,丁旺才. 振動與沖擊. 2013(07)
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博士論文
[1]工程車輛粘彈性緩沖結構分數(shù)階阻尼特性研究[D]. 李占龍.西安理工大學 2016
[2]幾類分數(shù)階非線性微分方程解的存在理論及應用[D]. 王國濤.西安電子科技大學 2014
[3]分數(shù)階PID控制器及參數(shù)不確定分數(shù)階系統(tǒng)穩(wěn)定域分析[D]. 梁濤年.西安電子科技大學 2011
[4]基于阻尼襯墊的汽車盤式制動器噪聲機理研究[D]. 侯俊.武漢理工大學 2009
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碩士論文
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[2]浮鉗盤式制動器制動特性仿真及試驗研究[D]. 唐玉龍.山東理工大學 2018
[3]車輛制動系統(tǒng)摩擦誘導振動非線性動力學研究[D]. 唐斌斌.蘭州交通大學 2017
[4]干摩擦誘發(fā)盤式制動器系統(tǒng)的分岔與混沌研究[D]. 趙文靜.合肥工業(yè)大學 2017
[5]分數(shù)階阻尼懸架系統(tǒng)時滯吸振控制研究[D]. 宋洪濤.山東理工大學 2016
[6]干摩擦誘發(fā)汽車制動系統(tǒng)非線性振動特性研究[D]. 王波.合肥工業(yè)大學 2015
[7]盤式制動器的參數(shù)化建模及強度分析[D]. 王亮.武漢理工大學 2014
[8]基于ADAMS的盤式制動器多柔體仿真分析[D]. 張坤.武漢理工大學 2010
[9]微型車盤式制動器粘—滑振動的研究[D]. 南旭東.武漢理工大學 2008
[10]氣壓盤式制動器物理建模與仿真分析[D]. 向上升.武漢理工大學 2007
本文編號:3454132
【文章來源】:石家莊鐵道大學河北省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
增加阻尼層的盤式制動器結構圖
第二章 單自由度盤式制動器的動力學分析別對應兩種情況下的數(shù)值解。下面研究 0 p 1時的情況,根據(jù)文獻[55]選取系統(tǒng)相關參數(shù),令 0s k 0.25,1K =0.3,2K =0.1, =0.01, =0.02, p 0.4。通過一階 KBM求得的解析表達式,來表示系統(tǒng)的響應曲線,如圖 2-3、圖 2-4、圖 2-5 所并以藍色實線來表示,同時利用冪級數(shù)法計算數(shù)值解并以紅色菱形表示。過程中,時間步長取 h =0.1。從圖 2-3、圖 2-4、圖 2-5 中可以看出兩種方法的計算結果能夠達到很好的吻合程度,說明求得的解析解是正確的。
第二章 單自由度盤式制動器的動力學分析別對應兩種情況下的數(shù)值解。下面研究 0 p 1時的情況,根據(jù)文獻[55]選取系統(tǒng)相關參數(shù),令 0s k 0.25,1K =0.3,2K =0.1, =0.01, =0.02, p 0.4。通過一階 KBM求得的解析表達式,來表示系統(tǒng)的響應曲線,如圖 2-3、圖 2-4、圖 2-5 所并以藍色實線來表示,同時利用冪級數(shù)法計算數(shù)值解并以紅色菱形表示。過程中,時間步長取 h =0.1。從圖 2-3、圖 2-4、圖 2-5 中可以看出兩種方法的計算結果能夠達到很好的吻合程度,說明求得的解析解是正確的。
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[7]質(zhì)量-彈簧-帶摩擦自激振動系統(tǒng)的分岔特性及其控制研究[J]. 李小彭,孫德華,岳冰,王丹,聞邦椿. 振動與沖擊. 2015(15)
[8]干摩擦誘發(fā)汽車制動系統(tǒng)顫振時多極限環(huán)特性[J]. 史偉,魏道高,胡美玲,潘之杰,陳浙偉. 汽車工程學報. 2015(01)
[9]兩自由度干摩擦振動系統(tǒng)粘滑運動分析[J]. 張有強,丁旺才. 振動與沖擊. 2013(07)
[10]含分數(shù)階微分的線性單自由度振子的動力學分析(Ⅱ)[J]. 申永軍,楊紹普,邢海軍. 物理學報. 2012(15)
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[4]基于阻尼襯墊的汽車盤式制動器噪聲機理研究[D]. 侯俊.武漢理工大學 2009
[5]摩擦自激振動系統(tǒng)的非線性動力學特征與分岔控制研究[D]. 黃毅.天津大學 2009
碩士論文
[1]基于粘滑機理的動車組制動夾鉗摩擦顫振研究[D]. 陳超.西南交通大學 2018
[2]浮鉗盤式制動器制動特性仿真及試驗研究[D]. 唐玉龍.山東理工大學 2018
[3]車輛制動系統(tǒng)摩擦誘導振動非線性動力學研究[D]. 唐斌斌.蘭州交通大學 2017
[4]干摩擦誘發(fā)盤式制動器系統(tǒng)的分岔與混沌研究[D]. 趙文靜.合肥工業(yè)大學 2017
[5]分數(shù)階阻尼懸架系統(tǒng)時滯吸振控制研究[D]. 宋洪濤.山東理工大學 2016
[6]干摩擦誘發(fā)汽車制動系統(tǒng)非線性振動特性研究[D]. 王波.合肥工業(yè)大學 2015
[7]盤式制動器的參數(shù)化建模及強度分析[D]. 王亮.武漢理工大學 2014
[8]基于ADAMS的盤式制動器多柔體仿真分析[D]. 張坤.武漢理工大學 2010
[9]微型車盤式制動器粘—滑振動的研究[D]. 南旭東.武漢理工大學 2008
[10]氣壓盤式制動器物理建模與仿真分析[D]. 向上升.武漢理工大學 2007
本文編號:3454132
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