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制动压力对铁路车辆盘式制动尖叫的影响

研究铁路盘式制动器尖叫的产生机理及其影响因素，对盘式制动尖叫进行了现场试验和有限元分析。在现场试验中，测量了某铁路制动单元在几种不同制动工况下的盘式制动器振动信号以及声学信号，得到了盘式制动尖叫的发生规律。试验结果表明，盘式制动器尖叫与制动压力和初始制动速度之间存在关联关系。制动噪声的发生倾向取决于制动压力随时间的变化，特别是制动压力阶跃式升高是引起制动尖叫的主要原因。同时，初始制动速度对制动尖叫的发生也有一定的影响。在仿真分析中，建立了包括制动盘、制动垫、制动托架和制动杠杆在内的制动尖叫全尺寸预测模型。采用瞬态动力学分析方法研究了盘式制动系统摩擦自激振动特性。现场试验和有限元分析表明，所建立的盘式制动器有限元预测模型能够正确预测制动噪声的频率。有限元分析结果表明，制动压力是引起制动噪声的最主要因素。制动压力的增加会直接导致盘式制动系统变得更加不稳定。同时，制动压力的阶梯式增长也大大增加了制动尖叫的可能性。较大的初始制动速度会加剧摩擦振动，增加摩擦接触压力。