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WB技术展示案例01:制动噪声分析

2年前浏览2044

1.案例描述

消除制动噪音是汽车行业的经典问题。制动盘产生大而持续的摩擦引起的振荡,简称为制动尖叫声。

两种常见的理论描述了刹车尖叫现象:

粘滑理论——当静止摩擦系数大于滑动摩擦系数时,制动系统发生的自激振动。变化的摩擦力给系统带来了能量,而这些能量在尖叫过程中并没有很好地消散,从而导致了较大的振动。

模态耦合理论——当两个相似的特性模态相互耦合时,制动系统就会产生不稳定性。这种不稳定性主要是由于几何参数选择不当造成的。

两种理论都将制动尖叫归因于盘-垫接口处的摩擦力变化。

制动器噪音一般分为以下几类:

低频噪声——低频噪声的一个例子是“**”噪声,它发生在频率范围100至1000赫兹之间。任何频率高于1000赫兹的噪音都被认为是尖叫。

低频尖叫——转子的平面外模式和刹车片的弯曲模式之间发生模式耦合的结果。

高频尖叫——转子面内模式间模态耦合的结果。

低频和高频尖叫可以通过复杂的特征求解器来确定。不稳定模态的存在表明,制动系统的几何参数和材料性能需要改进。

2.创建分析模块


此处需要先拖一个外部模型模块,再单独拖一个静力学模块,然后再关联数据,不然无法达到上图的效果,后面一个单独模态也是相同的方法,这个说可能大家无法理解,自己多尝试就知道怎么弄了。


3.参数


4.建立模型

由于本案例没有提供三维模型,仅提供CDB文件,因此需要用外部模型模块导入数据,该模块也适合导入HM或者ABAQUS文件,但是建议都使用INP文件。


5.Mesh

由于导入的模型已经划分好网格,因此该步骤省略。



6.接触

首先将导入的原始接触抑制掉

添加接触,摩擦系数设置为0.3,其余详细设置看下图。


添加绑定

这边大家应该在选择小面的时候应该比较困难,这里给大家介绍一下爆炸图这个功能方便大家选择,拉动进度条就可以看到结构爆炸了,这里要提醒大家一下,如果仅限于不同的part,如果你将零件放在一个part里面,他是不会出现爆炸的情况的。


7.边界条件

抑制掉外部导入的边界条件

7.1静力学分析

分析设置中设置2个载荷步,重启动设置具体看截图

在上表面施加压力,具体设置如图

在下表面施加压力,具体设置如图

两个面施加位移约束,X和Y轴固定


里面的6个孔施加位移约束

插入两个命令流

/SOLU

cmrotate,erot,,,20

ALLSEL

/solu

esel,s,ename,,170

esel,r,cent,z,0

cm,sela,elem

ALLSEL

esel,s,ename,,170

esel,r,cent,z,0.035

cm,selb,elem

ALLSEL

cmsel,s,sela

cmsel,a,selb

cm,erot,elem

allsel


7.2静力学结果

等效应力


添加接触工具,勾选两个摩擦的接触,其余都取消

状态

滑动距离


7.3模态分析

最大模态阶数设置30,求解器选择非对称

结果如下

7.4 单独模态分析

因为关联的model,因此不需要设置接触及之前的,只需要设置模态分析的边界条件即可。分析设置和上面一样,最大模态阶数设置30,求解器选择非对称


上下两个面添加位移约束,Z轴自由,其余两个轴固定

6个空施加位移约束,所有方向都固定



插入命令流



/SOLU

nropt,unsym

esel,s,ename,,170

esel,r,cent,z,0

cm,sela,elem

ALLSEL

esel,s,ename,,170

esel,r,cent,z,0.035

cm,selb,elem

ALLSEL

cmsel,s,sela

cmsel,a,selb

cm,erot,elem

allsel

cmrotate,erot,,,2




ALLSEL


结果如下




8.小结

说实话,技术展示案例还是非常难的,不但是偏向与工程,而且还是相对复杂的工况和分析,断断续续这篇文章写了差不多三个月。其中最难的应该算是命令流的理解,但是这篇文章我不想写,首先是我自己也是不是很懂,其次小喵有写过这个案例,只是他是把APDL和WB结合起来写的,但是里面的命令流的注解都有,所以我这里就不赘述了,大家去看他的文章就好;如果大家有兴趣的可以自己看帮助查找每个命令流的意义和用法。命令流的用法说实话我一直没找到好的方法去学习,如果有大佬有这方面的经验,也麻烦传授一下。




来源:CAE中学生
科普静力学振动汽车理论爆炸材料
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2022-07-09
最近编辑:2年前
CAE无剑
硕士 | 仿真工程师 CAE中学生
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2条评论
仿真秀0605094001
签名征集中
1年前
全是稳定模态?
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Chrissy
签名征集中
1年前
cmrotate有转动的,如果是平动该如何模拟呢?
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