第1章 复合材料刹车片概论 1
1.1引言 1
1.2制动器简介 2
1.3国内外汽车制动摩擦材料的研究概况 4
1.4国内外汽车制动振动与噪声的研究概况 5
1.4.1汽车制动振动与噪声 5
1.4.2汽车制动振动与噪声的研究现状 6
第2章 自修复复合材料 8
2.1自修复复合材料的研究现状 8
2.2智能自修复材料的自修复原理 9
2.2.1分子间相互作用的修复机理 9
2.2.2液芯纤维自修复机理 10
2.2.3内置胶囊仿生自修复机理 11
2.2.4热可逆交联反应修复机理 12
2.3自修复微胶囊新型复合材料 12
2.3.1微胶囊的概念及功能 13
2.3.2微胶囊自修复技术的研究进展 13
2.3.3微胶囊原料的选择 14
2.3.4微胶囊的制备方法 15
第3章 自修复技术在摩擦材料中的应用研究 18
3.1聚合物基摩擦材料 18
3.1.1基体树脂 18
3.1.2增强体 22
3.1.3填料 24
3.1.4生产工艺 25
3.1.5结论 25
3.2新型复合材料汽车刹车片的研制 26
3.2.1配方设计 26
3.2.2工艺设计及主要生产设备 30
3.2.3性能测试实验 32
3.2.4成本核算 39
3.2.5结论 40
3.3含自修复微胶囊新型复合材料的研制 40
3.3.1微胶囊 40
3.3.2配方设计 41
3.3.3模具设计 42
3.3.4工艺设计及模压成型 44
3.3.5性能测试 44
3.3.6结论 47
第4章 断裂力学的应用及微胶囊破裂验证 48
4.1断裂分析的力学基础 48
4.1.1断裂力学及裂纹基本形式 48
4.1.2断裂韧性和应力强度因子 49
4.1.3 Irwin应力强度因子理论 50
4.2自修复材料断裂判据 51
4.2.1均质材料的断裂判据 51
4.2.2弹性夹杂问题的断裂力学分析 52
4.2.3自修复材料中微胶囊壳的断裂判据 52
4.3材料断裂时微胶囊破裂的证明 53
4.4含模拟胶囊试件裂纹扩展的有限元模拟分析 54
4.4.1有限单元法简介 54
4.4.2 ANSYS软件简介 55
4.4.3材料参数 55
4.4.4有限元模型的建立 56
4.4.5划分网格 56
4.4.6加载和求解 57
4.4.7结果及讨论 57
4.4.8结论 57
第5章 复合材料刹车片动态性能研究 59
5.1复合材料汽车盘式刹车片的模态分析与模态试验 59
5.1.1拉达轿车前轮滑动浮钳盘式制动器 59
5.1.2模态分析理论基础 60
5.1.3盘式刹车片固有频率的理论分析 60
5.1.4影响复合材料弹性模量的因素分析 61
5.1.5材料参数测定实验 65
5.1.6盘式刹车片固有频率的模态分析 66
5.1.7摩擦片厚度对其固有频率的影响的有限元分析 71
5.1.8模态试验 74
5.1.9结论 82
5.2自修复微胶囊对摩擦材料动态性能影响的研究 82
5.2.1含微胶囊刹车片的模态分析 82
5.2.2刹车片的模态试验 86
5.2.3模态实验与模态分析结果比较 93
第6章 复合材料刹车片振动噪声性能研究 94
6.1刹车片的振动与噪声理论分析与试验研究 94
6.1.1材料黏弹性与振动和噪声关系的理论分析 94
6.1.2刹车片的振动与噪声试验研究 98
6.2自修复微胶囊对复合材料刹车片振动噪声性能影响研究 110
6.2.1试验方法与原理 110
6.2.2试验设备与测试过程 110
6.2.3试验结果 113
6.2.4结论 115
附录A 1～11号配方摩擦磨损原始试验记录 117
附录B 1～11号配方冲击强度和硬度原始试验记录 128
附录C 1～5号配方摩擦磨损、冲强、硬度试验原始记录 132
附录D 新型复合材料汽车刹车片检验证书 137
附录E 部分有限元计算命令流 139
附录F 模态试验中的第3阶振型系数、节点坐标及节点关联文件 141
参考文献 142