Simulation von Bremsenquietschen (Brake Squeal)

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Zur Sicherstellung einer geräuscharmen Bremse ist im Serienentwicklungsprozess eines PKWs ein bedeutender Aufwand erforderlich. Dieser Prozess kann durch die Simulation von Bremsenquietschen unterstützt werden. In der vorliegenden Arbeit wird ein Verfahren zur Simulation von Bremsenquietschen (Brake Squeal) vorgestellt und bei der Lösung eines in der Serienentwicklung aufgetretenen hochfrequenten Quietschproblems angewendet. Dieses Verfahren besteht aus einer Stabilitätsanalyse eines Finite-Element-Modells der Bremse. Durch eine Berechnung der komplexen Eigenwerte werden instabile Schwingformen des Systems ermittelt. Voraussetzung dafür ist ein repräsentatives Modell was in der Regel mit Hilfe von Messdaten validiert werden muss. Neben den mechanischen Hintergründen wird auf Vorteile und Grenzen des Verfahrens eingegangen. Bei dem untersuchten Quietschproblem tritt eine spezielle in-plane-Bewegung einer innenbelüfteten Bremsscheibe auf. Anhand von durchgeführten Messungen und Simulationen kann eine physikalische Erklärung dieses Phänomens gefunden und daraus eine Reihe von Abhilfemaßnahmen abgeleitet werden.