车辆的NVH(噪声、振动与声振粗糙度)性能一直是汽车制造商和消费者比较关切的一项指标,而其中车辆的振动和噪声问题更加受到重视。汽车制动系统产生的噪声不仅会对驾驶员造成干扰,对乘客的舒适度带来不好的体验,而且还会对城市环境以及周围行人造成一定影响。目前,针对车辆制动系统噪声的研究,大体上形成了试验分析、理论分析以及有限元分析这几种方法。研究者往往结合几种方法来分析制动系统噪声的产生机制及其影响因素。现阶段,制动盘和摩擦片由于摩擦产生的尖叫,通常会存在频率高、能量大等一些特性,是摩擦噪声关注的焦点和研究热点。但是摩擦片和卡簧之间产生的异响却极少受到研究者的关注,与其有关的一些研究和文献报道也并不多见。汽车在制动和解除制动过程中,摩擦片两端与卡簧会发生摩擦接触,当达到一定能量值,便会向外辐射出噪声,尤其当车辆在非平整路面时,摩擦片和卡簧之间的相互接触关系可能会发生变化,将导致异响更加明显。本文参考相关摩擦噪声研究方法,搭建了振动和噪声测试试验装置,建立了摩擦片和卡簧的有限元模型,借助试验方法和有限元仿真方法,探究了摩擦系数、滑动速度等因素对于摩擦片-卡簧系统噪声的作用机制。进一步地,建立了系统三自由度动力学模型,探究滑动速度、静摩擦系数和黏滞摩擦系数对于系统动力学特性的影响规律。本文的主要内容概括如下:1.结合国内外摩擦噪声研究现状,阐述了摩擦片和卡簧之间摩擦振动、噪声的研究背景,阐明了研究的意义,并对系统的结构以及工作原理作了简要说明,此外,对不同的摩擦模型进行了阐述和分析,为动力学模型的建立做好铺垫。2.搭建了振动与噪声测试试验装置,通过西门子LMS Test.Lab数据采集系统获取了摩擦片-卡簧摩擦产生的振动信号和噪声信号,并对卡簧进行了自由模态仿真分析,对比试验分析结果。3.参考实际几何模型,通过合理简化,建立了摩擦片-卡簧系统的有限元模型。利用ABAQUS显示动力学模块分析了在不同的摩擦系数、滑动速度下系统的振动变化情况,输出了摩擦片和卡簧接触面上节点的振动加速度数据,进一步利用LMS Virtual.Lab声学有限元模块计算得到了卡簧在不同的影响参数下的声学响应,得到了不同参数下的声学场点声压级云图。4.建立了摩擦片-卡簧系统三自由度动力学模型,综合考虑各摩擦模型的优劣,选择Lugre动摩擦模型作为模拟摩擦片和卡簧系统的摩擦力模型。分别从滑动速度、静摩擦系数和黏滞摩擦系数几个方面进行系统动力学模型的数值仿真计算,探讨了在不同的系统参数影响下,系统产生的动力学特性。