基于动态子结构-阻抗法的车辆制动鼓动态特性研究

夏兆旺, 袁秋玲， 方媛媛, 温华兵

(江苏科技大学 能源与动力工程学院, 江苏 镇江 212003)

随着精密设备的迅猛发展,大型复杂结构的动态响应分析水平越来越高．其中,有限元法建模技术应用最普遍.有限元法能计算复杂结构的响应,同时可以考虑其边界条件,计算精度很高，但是它在计算复杂结构时计算时间较长[1-3],不太适用于快速估算复杂结构的动态响应．为了克服有限元法的上述局限性,早在上世纪60年代Hurty就提出了模态综合法.模态综合法[4-6]是一种子结构分析和模态分析结合应用的方法．模态综合法从工程的角度出发把一个复杂的整体结构分成不同的子系统,分别求解各个子系统的模态参数,去除每个子系统中的高阶模态,提取每个子系统的若干低阶模态,并根据各子系统的约束条件进行综合,最终建立以模态坐标表示的总体系统的运动方程,求解方程,即可得到总体系统的模态参数．

目前大、中型客车的制动噪声问题越来越受到重视[7-8],其制动系统工作时散热性差,但又需要频繁制动[9],易出现制动故障,甚至导致车祸的发生．分析大、中型客车制动系统的动态响应具有重要意义,鉴于此,文中结合子结构动态综合法研究了制动鼓的动态响应特性,为今后深入研究制动鼓的减振降噪奠定基础．

1 动态子结构综合法

耦合系统分解为无约束的子系统的运动方程为：

(1)

(2)

式中：Mi(i=a,b)为子系统的质量矩阵;Ci(i=a,b)为子系统的阻尼矩阵;Ki(i=a,b)为子系……