基于多目标遗传算法的制动盘设计与优化

为优化制动系统的性能，对制动盘进行了设计计算与分析，并连同制动卡钳的设计计算一起进行系统优化，且对制动盘实施了实验设计。采用外径 175 mm 的通风盘式制动器进行系统级分析，经所有适当验证与分析后达到了 83% 的性能效率。制动盘考虑采用不锈钢（SS-410）材料配置，并利用 Matlab、Ansys 和 Solidworks 对通风盘式制动器进行性能增强。该制动盘将作为全地形车后部的通用制动盘，负责提供有效的后轮锁止，且 piaggio 双活塞固定卡钳在满足后轮锁止条件的活塞直径方面，配合主缸中的 DOT-4 制动液，提供了有效制动。后盘式制动器固定于变速箱输出轴，卡钳支架焊接在防滚架的后部构件上。建立了数学模型以进行多目标遗传算法优化，结果表明新设计的制动盘在重量、安全系数、热耗散、等效应力、振动及增强的气流特性方面均达到最优。在计算流体动力学仿真中使用二阶格式获得了收敛残差图以验证 CFD 模型，并且为使后制动盘频率与发动机点火频率匹配，在考虑其他参数的同时针对振动优化了制动盘的设计约束。