基于模态分析的刹车盘啸叫仿真

消除刹车噪音是汽车行业中一个典型的难题。刹车盘会产生较大且持续的摩擦引起的振动，这种振动通常被称为刹车啸叫。
关于刹车啸叫现象，有两种常见的理论：
• 粘滑理论——当静摩擦系数大于滑动摩擦系数时，刹车系统会出现自激振动。变化的摩擦力会向系统中引入能量，在啸叫事件期间这些能量未能得到恰当的消散，从而导致较大的振动。
• 模式耦合理论——当两个具有相似特征的模式相互耦合时，制动系统就会出现不稳定现象。这种不稳定主要由不恰当选择的几何参数引起。
这两种理论都将刹车啸叫归因于盘片与刹车片之间的摩擦力变化。
刹车噪音通常分为以下几类：
• 低频噪音——低频噪音的一个例子是在 100 至 1000 赫兹频率范围内的噪音。任何频率高于 1000 赫兹的噪音都被视为啸叫。
• 低频啸叫声——这是由于转子的横向模式与制动片的弯曲模式之间发生模态耦合所致。
• 高频啸叫声——这是由于转子的平面模式之间发生模态耦合所致。
通过复杂的特征值求解器可以确定低频和高频啸叫声。不稳定模式的存在表明制动系统的几何参数和材料特性需要进行调整。