In der heutigen Entwicklung von Radbremsen ist einer der Schwerpunkte die Reduzierung von Bremsgeräuschen. Gleichzeitig gibt es einen wachsenden Bedarf für neue und effizientere Methoden zur Bewertung der Robustheit von Radbremsen, um letztendlich den Entwicklungsaufwand zu reduzieren. Im Hinblick auf diese Herausforderungen beschreibt diese Arbeit eine Methodik, die auf der experimentellen Ermittlung der modalen Eigenschaften basiert, um die Robustheit des Schwingungsverhaltens von Scheibenbremssystemen zu bewerten. Zunächst wird ein vereinfachtes Modell eines nichtlinearen reiberregten Systems verwendet, um die Parameterabhängigkeit der modalen Eigenschaften und die Interaktion der Schwingungsmoden zu charakterisieren. Darüber hinaus wird gezeigt, wie die Übertragungsfunktionen im Frequenzbereich zur Untersuchung der Robustheit verwendet werden können. Gleichzeitig werden aus den Modellbetrachtungen Hypothesen für die experimentelle Untersuchung der Robustheit abgeleitet. Anschließend wird ein experimenteller Ansatz vorgestellt, um die Übertragungsfunktionen eines Bremssystems während des Betriebs zu bestimmen. Zur Bewertung der Systemrobustheit erfolgt die Betrachtung der erzwungenen Schwingungsamplituden und der Resonanzfrequenzen der betrachteten Schwingungsmoden. Zur Bestimmung der Übertragungsfunktionen während des Bremsvorgangs werden neue Konzepte für die selektive Anregung des Systems sowie zur Erfassung der Systemantwort für alle relevanten Schwingungsmoden eingeführt. Die Systemanregung des Systems wird mithilfe eines kraftgesteuerten piezoelektrischen Aktuators realisiert, der in den Bremskolben integriert ist. Um die Systemantwort für alle relevanten Schwingungsmoden zu erfassen, wird ein Verfahren zur optimalen Sensorpositionierung basierend auf einem FE-Modell und numerischen Verfahren genutzt. Die anschließenden experimentellen Untersuchungen wenden die entwickelte Methode zur Bewertung der Robustheit auf ausgesuchte Varianten der Radbremse, die sich in der Sattelkonstruktion und im Material der Bremsbeläge unterscheiden, an. Die ermittelte Robustheit für die verschiedenen Schwingungsmoden jeder Variante wird visualisiert und die Bedeutung für die Entwicklung von Scheibenbremssystemen diskutiert. Die vorgestellte Methode zeigt das Potential der Charakterisierung der Robustheit von Radbremsen, in frühen Entwicklungsphasen den Aufwand für zeit- und kostenintensive Prüfstands- und Fahrzeugtests zu reduzieren.
Ein Ansatz zur Charakterisierung der Robustheit von Scheibenbremssystemen hinsichtlich Bremsenquietschens
Audi-Dissertationsreihe ; Band 121
1. Auflage
2017
xv, 111 Seiten
Illustrationen, Diagramme
Langzeitarchivierung durch Gottfried Wilhelm Leibniz Bibliothek - Niedersächsische Landesbibliothek
Hochschulschrift
Deutsch
DDC: | 629.2460287 | |
BKL: | 52.20 Antriebstechnik, Getriebelehre |
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