基于Ansys的车辆鼓式制动器接触建模分析

鼓式制动器被应用在乘用车和商用车上,使车辆减速以确保乘员安全。鼓式制动器一般安装在后轮上。利用Ansys软件三维有限元分析功能建立了鼓式制动器的接触分析模型，介绍了在接触面上接触刚度和线性压力对其制动效能的影响。通过对鼓式制动器的模态分析得到了轮毂的固有振动频率和不稳定因素。模态分析结果表明，在将轮毂与制动蹄之间的非线性接触分析问题转换成线性分析问题之后，非对称的模态分析能有效解决线性问题。模态分析中的线性单元被转换成了非线性单元来研究该接触问题。接触分析问题是高度非线性的。此外，接触问题难点在以下两个方面：①基于边界条件、线性压力、制动鼓和摩擦片材料属性的接触区域很难选定；②这些接触问题需要考虑摩擦。

研究结果表明，节点之间相互作用力的分布形式主要取决于领蹄方向上的压力。此外，与完全平整的制动蹄相比，开有缝隙的制动蹄具有较好的节点作用力分布特性。1100MNm的接触刚度能较好地反映制动鼓与制动蹄之间的接触特性。

Ibrahim Ahmed et al.SAE 2012-01-1810.

编译：崔泽飞