Disc Brake Squeal vs. Disc Pad Compressibility-Caliper Stiffness Interactions: Low-Frequency Squeal and High-Frequency Squeal vs. Differential Pad Wear

Impact of the Choice of Available Brake Discs and Brake Pads at Different Prices on Selected Vehicle Features

“…The intensity of brake force is affected by the force of the brake cylinder that is applied on the brake pads, and by the coefficient of friction between the brake pads and a brake disc [15,16]. If the brake pads are made of material that is too lightweight, this will first lead to their deformation and, after that, to the activation of required braking force [17]. That would mean that the time for brake activation as well as stopping distance will be prolonged [18].…”

ผลของตัวแปรในกระบวนการอัดขึ้นรูปร้อนต่อสมบัติทางกายภาพ และเชิงกลของผ้าเบรก

“…Natural frequency (kHz) = 3.836 -6.113 Modulus (GPa) + 7.473 Modulus (GPa)^2 -2.705 Modulus (GPa)^3 of %poros ity vs Natural frequenc y (kHz ) งานวิ จั ยนี ้ มี วั ตถุ ประสงค์ เพื ่ อวิ เคราะห์ หาภาวะการอั ดขึ ้ นรู ปร้ อนที ่ เหมาะสมเพื ่ ออั ดขึ ้ นรู ปผ้ าเบรกที ่ มี แนวโน้ มในการเกิ ดเสี ยงที ่ ต่ า ซึ ่ งการสั ่ นและเสี ยงที ่ เกิ ดขึ ้ นจากการเบรกเป็ นผลจากการที ่ ผ้ าเบรกถู กกระตุ ้ นให้ เกิ ดการสั ่ นหากมี การสั ่ นที ่ ความถี ่ ตอบสนอง (ความถี ่ ธรรมชาติ ) ใกล้ เคี ยงหรื อตรงกั บความถี ่ ตอบสนองของ จานเบรก จะท าให้ เกิ ดเสี ยงขึ ้ นในช่ วงความถี ่ นั ้ น[52] สมบั ติ ต่ าง ๆ ของผ้ าเบรกทั ้ งสภาพอั ดตั วได้ มอดุ ลั ส ความแข็ ง และความเป็ นรู พรุ น ต่ างส่ งผลต่ อความถี ่ ธรรมชาติ และการเกิ ดเสี ยงทั ้ งสิ ้ น[9,37,38,49] ดั งนั ้ น หากผ้ าเบรกมี สมบั ติ ต่ าง ๆ ที ่ เหมาะสมจะสามารถลดแนวโน้ มในการเกิ ดเสี ยงขณะเบรกได้ จากผลความสั มพั นธ์ ทั ้ งหมดแสดงให้ เห็ นว่ าทุ กสมบั ติ มี ความสั มพั นธ์ กั บความถี ่ ธรรมชาติ ความถี ่ ธรรมชาติ มี แนวโน้ มสู งขึ ้ นเมื ่ อสภาพอั ดตั วได้ และความเป็ นรู พรุ นมี ค่ าลดลง และความแข็ งและมอดุ ลั สมี ค่ า เพิ ่ มขึ ้ น ค่ าความถี ่ ที ่ สู งหรื อต่ าไม่ ได้ แสดงถึ งระดั บความดั งของเสี ยงที ่ เกิ ดขึ ้ น แต่ แสดงถึ งโทนเสี ยงที ่ เกิ ดขึ ้ นว่ า เป็ นเสี ยงสู ง (ความถี ่ สู ง) หรื อเสี ยงต่ า (ความถี ่ ต่ า) โดยสมบั ติ มอดุ ลั สและความเป็ นรู พรุ นมี ความสั มพั นธ์ กั บ ความถี ่ ธรรมชาติ โดยตรง แต่ ผลของความเป็ นรู พรุ นสามารถใช้ ประมาณค่ าความถี ่ ธรรมชาติ ได้ แม่ นย า มากกว่ าผลของมอดุ ลั ส (พิ จารณาจากค่ า R 2 ) ในขณะที ่ สมบั ติ ของสภาพอั ดตั วได้ ไม่ ได้ มี ความสั มพั นธ์ กั บ ความถี ่ ธรรมชาติ โดยตรงแต่ มี ความสั มพั นธ์ ผ่ านสมบั ติ มอดุ ลั ส และสมบั ติ ความแข็ งมี ความสั มพั นธ์ กั บความถี ่ ธรรมชาติ ผ่ านสมบั ติ มอดุ ลั สและความเป็ นรู พรุ น เมื ่ อพิ จารณาสมการการสั ่ นด้ วยความถี ่ ธรรมชาติ ของวั สดุ ใน สมการด้ านล่ างนี ้ (สมการที ่ 4.11) f n คื อ ความถี ่ ธรรมชาติ (เฮิ ร์ ตซ์ ) k คื อ ความแข็ งแกร่ งของวั ตถุ และ m คื อ มวลของวั ตถุ (กรั ม) จาก สมการข้ างต้ นแสดงให้ เห็ นว่ าความแข็ งแกร่ งและมวลของวั สดุ ส่ งผลต่ อความถี ่ ธรรมชาติ (f n ) [53] นอกจากนี ้ ยั งพบว่ าความถี ่ ธรรมชาติ ของผ้ าเบรกยั งขึ ้ นกั บรู ปร่ าง ขนาด และวั สดุ ของผ้ าเบรกอี กด้ วย [54] และเมื ่ อ พิ จารณากฎของฮุ คที ่ กล่ าวไว้ ว่ าเมื ่ อมี แรงมากระท ากั บวั ตถุ ทั ้ งแรงดึ งหรื อแรงกด วั ตถุ นั ้ นจะมี ระยะยื ดหรื อ ระยะยุ บเป็ นสั ดส่ วนโดยตรงกั บแรงที ่ กระท าต่ อวั ตถุ นั ้ น และเมื ่ อมี แรงกระท าต่ อวั ตถุ มากเกิ นกว่ าค่ าขี ดจ ากั ด สภาพยื ดหยุ ่ น วั ตถุ นั ้ นจะไม่ สามารถกลั บคื นสู ่ สภาพเดิ มได้ อี ก ดั งแสดงในสมการที ่ 4.12 [55] F = k(∆l)(4.12) เมื ่ อ F คื อ แรงที ่ กระท าตั ้ งฉากกั บวั ตถุ (นิ วตั น) และ ∆l คื อ ระยะการเปลี ่ ยนแปลงของวั ตถุ (เมตร) ซึ ่ งแรงที ่ กระท าตั ้ งฉากกั บวั ตถุ สามารถแทนได้ ด้ วย PA (F=PA) เมื ่ อ P คื อ ความดั น (นิ วตั น/ตารางเมตร) และ A คื อ พื ้ นที ่ ที ่ ตั ้ งฉากกั บแรงที ่ กระท า (ตารางเมตร) ท าให้ ได้ สมการของความดั นดั งต่ อไปนี ้ (สมการที ่ 4.13) P = k(∆l) A (4.13) จากนั ้ นท าการพิ จารณาที ่ สมการมมอดุ ลั สยื ดหยุ ่ น หรื อมอดุ ลั สของยั ง (สมการที ่ 4.14) เมื ่ อ E คื อ ค่ ามอดุ ลั ส (GPa) และ l 0 คื อ ความหนาเริ ่ มต้ นของวั ตถุ (เมตร) จากนั ้ นน าค่ า P จากสมการที ่ 4.13 มาแทนค่ าในสมการที ่ 4.14 ท าให้ ได้ ความสั มพั นธ์ ระหว่ างมอดุ ลั สกั บค่ าความแข็ งแกร่ ง ดั งแสดงใน สมการต่ อไปนี ้ (สมการที ่ 4.15) และเมื ่ อน าค่ าความแข็ งแกร่ งจากสมการที ่ 4.15 ไปแทนในสมการที ่ 4.11 ท าให้ ได้ สมการที ่ แสดง ความสั มพั นธ์ ระหว่ างความถี ่ ธรรมชาติ และมอดุ ลั ส ดั งแสดงในสมการที ่ 4จากสมการข้ างต้ นแสดงให้ เห็ นว่ ามอดุ ลั สส่ งผลต่ อความถี ่ ธรรมชาติ ของวั ตถุ และจากผลการวิ เคราะห์ ความสั มพั นธ์ พบว่ าความเป็ นรู พรุ นส่ งผลต่ อมอดุ ลั ส นอกจากนี ้ ยั งพบความสั มพั นธ์ ระหว่ างความเป็ นรู พรุ น และความถี ่ ธรรมชาติ ที ่ มี ค่ าสั มประสิ ทธิ ์ การตั ดสิ นใจที ่ แสดง...…”