Simulative Untersuchungen zum Stabilitätsverhalten dynamischer Reibmodelle im Frequenzbereich
Aaron Völpel
Die Ursache für eine überwiegende Mehrheit der komfortmindernden Bremsgeräusche und Vibrationen einer Fahrzeugbremse liegt in reibinduzierten Effekten. Das am häufigsten von Kunden reklamierte Bremsgeräusch ist das Bremsenquietschen. Das Bremsenquietschen wird sowohl anhand von experimentellen Messungen als auch mit simulativen Werkzeugen erforscht.
In der Wissenschaft und Industrie besteht die Erkenntnis, dass die Genauigkeit der Prognoseergebnisse des vorwiegend heute angewandten simulativen Werkzeuges verbesserungswürdig ist. Dieses Werkzeug, die sogenannte Complex Eigenvalue Analysis (CEA), ermöglicht über die im Frequenzraum gewonnenen Eigenwerte eine Stabilitätsaussage des Systems und somit eine Prognose zur Quietschempfindlichkeit einer Bremse zu gewinnen. Die in der Industrie heute angewandten kommerziellen FEM-Tools ermöglichen ausschließlich die Integration eines stationären Reibverhaltens in die CEA. Des Weiteren besteht Einigkeit von Wissenschaft und Industrie, dass der Reibwert des relevanten Tribosystems Bremsscheibe-Reibbelag eine zeitabhängige und somit hochgradig dynamische Systemgröße widerspiegelt.
Diese Arbeit widmet sich speziell dem Stabilitätseinfluss dynamischen Reibverhaltens im Frequenzbereich. Das Ziel dieser Arbeit ist, unter Anwendung kommerzieller FEM-Tools, eine Integration des dynamischen Reibverhaltens im Frequenzraum zu ermöglichen, um das damit einhergehende Stabilitätsverhalten anhand industrieller Bremsenmodelle zu analysieren. Damit eingeschlossen ist die Entwicklung einer experimentellen Messprozedur, die für die Reibmodell-Parametrisierung notwendig ist. Im Hinblick auf eine industrielle Nutzung wird eine Messprozedur angestrebt, die zeiteffizient innerhalb von einem Tag, aber dennoch sehr präzise, anzuwenden ist.
