周长峰，张家豪，刘立邦，刘新磊，王希波

(山东交通学院 汽车工程学院，山东 济南 250357)

作为汽车制动系统的核心部件，制动盘的振动、噪声特性对整车的噪声、振动和平顺(noise vibration harshness，NVH)性能有重大影响。通过模态分析的手段，对制动盘进行模态特性研究，可以为解决车辆制动时的振动和噪声问题奠定基础[1]。

陈晓鹏[2]通过改变测点数量对制动盘模态振型的差别进行了描述；褚志刚等[3]和陈国强等[4]通过试验与仿真结果的对比，验证了有限元模型的准确性；文献[5-7]通过对制动盘的试验模态分析，得到了模态振型与噪声的关系；文献[8-10]通过仿真求解制动盘模态，并对其进行结构优化；焦标强等[11]和谭祥军等[12]通过试验的手段对制动盘进行模态分析，研究了参数辨识过程中的影响因素。目前的研究大多是单纯的仿真或是通过仿真与试验结果对比来验证有限元模型的准确性，对试验结果的准确性判断并未过多研究。

本文对某汽车制动盘进行计算模态分析，得出制动盘前五阶模态特性，并通过频率响应函数(frame repetition frequency，FRF)和模态判定准则( modal assurance criteria，MAC)对试验模态结果进行置信度研究[12]，最后对比仿真与试验结果，验证所建模型的可靠性。本文所建立的模型可对制动盘使用状态下的振动特性进行预测。

1 制动盘的建模与自由模态仿真

1.1 制动盘建模

本文分析的制动盘外径0.276 m，凸台内径0.070 m，高度0.047 m，构建制动盘CAD模型后，将其导入Hyperworks软件，经过几何清理，去除细小边，生成有限元模型如图1所示。由于制动盘顶部壁厚较小，因此划分体网格大小约为2 mm，共508 710个单元，116 106个节点。……