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汽车的安全性是汽车设计和制造的第一指标,而汽车的制动性能可靠性是衡量汽车安全标准的最重要因素。全文基于汽车制动理论,通过ANSYS Workbench软件平台对影响汽车盘式制动器制动性能的主要因素进行研究和分析,利用有限元方法来验证盘式制动器主要零部件的强度、制动振动和噪声以及制动热传导等问题。首先,概述了当前国内外汽车盘式制动器的发展现状、研究水平以及未来新技术的发展趋势,确定论文研究方向和实现方法;介绍了有限元法、导热学理论等基本理论和软件平台;通过Pro/e软件建立盘式制动器主要零部件和总成的三维模型。然后,通过对盘式制动器的结构进行分析,研究制动过程中零部件间力的传递关系;从制动效能、制动效能恒定性和制动时汽车行驶方向的稳定性三个性能评价指标,分析了汽车制动性能的影响因素。通过对制动时车轮的受力分析、地面制动力、制动力矩等力的分析,以及地面制动力FXb、制动器制动力Fμ、与附着力Fφ之间的关系,探讨制动效能对汽车制动器整体制动性能的影响机理。通过Workbench平台中的Mechanical模块,对制动器的主要零部件的有限元模型进行结构静力学分析,得到其应力集中和变形情况,验证其强度是否满足工作要求。通过Workbench平台中的Modal模块,对制动盘和摩擦片的装配体进行带预紧力的模态分析,计算其固有频率,分析制动器实际振动对产生噪声的影响程度;对制动钳体和支架进行自由模态分析,通过频率列表和云图,指出可能产生共振和尖叫的区域。最后通过Workbench平台中的Steady-State Thermal模块,对制动盘体和摩擦片进行瞬态热力学分析。通过对其摩擦散热规律的分析,确定摩擦片和制动盘的主要温升区域,解释现实工况中摩擦片偏磨的原因。通过对瞬态热分析的温度场和云图的分析,验证制动盘和摩擦片材料的可靠性以及零件尺寸合理性。