车辆制动系统在行车安全方面扮演着至关重要的角色,车辆制动系统与人身安全、经济效益等密切相关。随着科技的发展,汽车的安全性和舒适性也越来越引起人们的关注。而振动和噪声是评价乘车舒适性的一项重要指标。车辆制动时产生的振动和噪声,不仅会形成噪声污染、降低乘车舒适性,还可能引起制动系统零部件的损坏和失效,进而引发交通事故。因此研究车辆制动系统的动力学特性对提高行车安全和乘车舒适性具有重要的理论和现实意义。以车辆盘式制动系统为研究对象,旨在研究分析制动系统在制动过程中产生的摩擦振动及噪声机理,为制动系统的结构优化设计、材料选择提供依据。在查阅了国内外关于制动系统及其摩擦颤振等研究方面的文献资料,对制动系统的发展、结构、特点和分类,以及制动系统摩擦颤振的研究现状进行了综述的基础上,提出了本文的具体研究目的、内容和方法。首先,分析了制动颤振产生的理论基础,确定制动系统为干摩擦自激振动系统的属性。阐述了常用的库伦摩擦和Dahl摩擦模型等静态摩擦模型、动态摩擦模型和干摩擦自激振动系统及其相适应的摩擦模型,为下文的制动系统建模奠定基础。其次,建立了盘式制动系统的二自由度动力学模型,并进行了不同参数对制动动态特性影响的仿真分析。以某车型的盘式制动系统为对象,建立了其两自由度自激振动系统的动力学模型,并进行了数值分析。利用MATLAB软件,完成了制动初速度、制动压力、系统刚度和阻尼等因素对制动系统动态特性的影响分析,并尝试提出改善制动系统稳定性的建议。然后,建立制动盘的有限元模型,分别进行了自由模态和旋转预应力模态的对比分析。建立了制动盘的ANSYS有限元模型,分别对制动盘进行了自由模态分析和考虑旋转预应力的模态分析,获得了制动盘的前十二阶固有频率和模态振型,为制动系统的结构优化设计、选材和噪声控制提供理论基础。最后,制动盘的实验验证分析。对制动盘进行了自由模态实验,获得制动盘的前十阶模态,并通过精密声级计拾取噪声信号,通过对噪声信号、有限元及模态实验结果对比分析验证了制动盘有限元模型建立和制动系统摩擦噪声产生机理研究的准确性。