国内汽车市场迅速发展，而轿车是汽车发展的方向。然而随着汽车保有量的增加，带来的安全问题也越来越引起人们的注意，而制动器则是汽车主动安全的重要系统之一。因此，如何开发出最性能的制动系统，为安全行驶提供保障是我们要解决的主要问题。另外，随着汽车市场竞争的加剧，如何缩短产品开发周期、提高设计效率，降低成本等，提高产品的市场竞争力，已经成为企业成功的关键。
一、国内研究概况
刘立刚，王学林[1]建立了鼓式制动器的有限元模型 ,把制动蹄、制动鼓和摩擦衬片作为一个整体进行有限元分析 ,所建立的模型考虑了制动鼓和摩擦衬片间的滑动 ,较真实的模拟了制动的工作过程。利用ANSYS软件预测了摩擦衬片分布式布置制动器上衬片的压力分布、制动扭矩、制动器的应力分布以及制动器的变形。
马迅，解聪[2]运用ANSYS Workbench平台建立了某鼓式制动器的三维有限元模型,对摩擦衬片与制动鼓之间的摩擦接触进行模拟。通过改变边界条件的施加方式及不同的接触对设置参数,确定了模拟鼓式制动器制动过程的接触分析边界条件及接触对的设置方法。采用三个载荷步加载,分析了制动力矩在制动过程中的变化规律,得出摩擦力矩达到平稳时接触压强的分布特性及制动器的等效应力与变形。为优化制动器结构参数、改善鼓式制动器磨损均匀性和制动效能提供了参考依据。
马迅，陈明东，赵旭[3]运用通用有限元分析软件ANSYS Workbench建立了某鼓式制动器的三维几何及有限元模型。利用制动器应力测定试验方法和试验结果,采用三种不同的领从蹄上促动力的分配方式,并考虑凸轮转动和摩擦系数等不同方案,分析了制动力矩在制动过程中的变化规律,得到与试验结果相对应的仿真结果。将仿真结果与试验结果进行比较分析,研究合理的制动器应力场的有限元分析方法。在此基础上得出制动蹄与鼓之间的接触压强的分布特性及制动器各部件上的等效应力。
马迅，尹长城，陈艳红[4]运用ANSYS Workbench平台建立了某鼓式制动器的三维有限元模型。对摩擦衬片与制动鼓之间的摩擦接触进行模拟,考虑了制动鼓和摩擦衬片间的滑动,较真实的模拟了制动的工作过程。研究了制动力矩在制动过程中的变化规律,反算出制动效能因素,得出促动力重新分配后接触压强的分布特性及制动器的等效应力。为进一步改进制动器结构设计提供了依据。
吕振华，亓昌[5]首先探讨蹄—鼓式汽车制动器的摩擦接触热弹性耦合非线性动力学问题及其分析方法 ,包括摩擦生热模型、多物理场中的弹性体有限元模型、接触问题模型的建立方法以及相应的数值分析方法。然后 ,利用有限元分析软件ADI NA建立一种新型蹄—鼓式制动器热弹性耦合动力学分析的三维有限元模型 ,确定对模型求解的位移边界条件和热边界条件 ,设定材料物性参数、加载过程及模拟工况 ,探讨进行制动器热弹性耦合有限元分析的过程 ,通过仿真计算得到制动器工作过程中摩擦副间接触力分布、制动鼓瞬态温度场、应力场、变形场等重要信息
杨国俊，谷正气，李伟平[6]采用有限元分析软件ANSYS对鼓式制动器摩擦衬片与制动鼓之间的接触应力进行了有限元仿真。在模拟制动蹄压紧制动鼓过程中采用以实际促进力加载方式,较为精确地得出了接触应力场及效能因数等有用信息,为进一步改进制动器结构设计提供了依据。
刘长亮[7]借鉴国内外相关研究成果的基础上,进行了两方面的研究：探索了建立鼓式制动器刚柔耦合模型的通用方法,采用参数化设计方法开发了界面友好的建模与仿真平台,以E260鼓式制动器为实例进行了动力学仿真分析；然后,引入多岛遗传算法与代理模型技术,按照“试验设计-获取样本点-构建代理模型-误差分析-建立优化数学模型-选择优化算法-进行优化设计-验证优化结果”的路线,对E260鼓式制动器进行了基于动力学仿真的制动性能优化,加快了优化进程。
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