Bremsenquietschen wird in der Automobilindustrie als eine wichtige Ursache für Gewährleistungskosten angesehen. In den vergangenen Jahren haben sich Simulationsmethoden basierend auf der Finite Elemente Methode als zusätzliches Entwicklungswerkzeug durchgesetzt. In dieser Arbeit werden Maßnahmen zur Verbesserung der Prognosegüte dieser Methoden untersucht. Daneben werden Vorschläge zum verbesserten Einsatz der Simulation im Entwicklungsprozess erarbeitet. Das Stabilitätskriterium nach Ljapunow ist Grundlage des in dieser Arbeit betrachteten linearen Stabilitätsbegriffs. Der Einfluss der einzelnen Systemmatrizen und die Auswirkungen des Fehlers bei der Linearisierung werden untersucht. Die verschiedenen Erregungs- und Dämpfungsmechanismen, darunter Modenkopplung und Reibungsdämpfung, werden mit Hilfe von analytischen Modellen, Finiten Differenzen und Finiten Elementen analysiert. Die Kontaktgleichungen werden mittels Variationsprinzip am Reibkontakt mit konstanter Führungsgeschwindigkeit hergeleitet. Bestehende und neue Messmethoden an Bremsbelägen zur Bestimmung von transversal isotropen Materialparametern werden verglichen. Außerdem wird der Einfluss des Systemumfangs auf verschiedene Schwingformen diskutiert. Durch Sensitivitätsanalysen auf Basis modaler Reduktionsmethoden kann eine verbesserte Einsicht in das Systemverhalten gewonnen werden. Dadurch ergibt sich außerdem ein neuer recheneffizienter Ansatz, um Abhilfemaßnahmen gegen Bremsenquietschen zu generieren. Dieser wurde in Fahrzeug- und Prüfstandstests validiert.

    Brake-squeal is one of the major topics to cause warranty costs in the automotive industry. In recent years, simulation techniques which are based on the Finite Element Method have become more and more a state of the art technique to predict brake-squeal. This work focuses on improvements with respect to the prediction quality of the brake-squeal simulation. Furthermore, the usability of the simulation results in the automotive serial development process is discussed in detail. The approach used in this work is based on Lyapunov's stability criteria. The mathematical background of this linear approach is analyzed in terms of system's matrices and the error of the linearization is estimated. Various excitation and damping mechanisms including mode coupling and friction damping are derived using analytical, Finite Difference and Finite Element models. The contact equations are deduced by applying the variational principle onto frictional contact with constant sliding velocity. Furthermore, brake pad measurements are taken to identify transversal isotropic material parameters. In this context, diverse new and state of the art measurement methods are compared. Moreover, the influence of boundary conditions on different excitation mechanisms is discussed. Sensitivity and robustness analysis linked with modal reduction methods offer a better insight in the system's noise behavior while keeping the computational time limited. This finally leads to a new approach to define countermeasures against brake-squeal which has been validated in bench and car tests.


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    Title :

    Simulation von Bremsenquietschen: Ein Beitrag zur Prognosegüte


    Additional title:

    Improvements of the prediction quality of the brake-squeal simulation


    Contributors:


    Publication date :

    2014


    Size :

    204 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen




    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    German






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