525 / 2021-06-19 10:57:20

摩擦粒子填充不同材料对高速列车制动闸片摩擦学性能的影响

在自行研制的高速列车制动缩比试验台上，对现役的高速列车闸片原始摩擦粒子（中心开孔）以及填充材料的摩擦粒子（在中心孔分别填充粉末冶金材料、合成材料和Mn-Cu阻尼合金）进行拖曳制动试验，并采用有限元分析方法进行了制动系统复特征值和接触应力分析，探讨了填充不同材料对磨损特性、振动噪声和热分布的影响。研究表明，摩擦粒子中心孔填充不同材料对制动闸片摩擦学性能具有显著影响。在本试验条件下，摩擦粒子中心孔填充不同材料之后，磨损表面产生的磨屑成分以及演变规律存在明显差异，进而显著地改变了界面磨屑的分布及相应的磨损表面形貌，使得制动盘和摩擦粒子呈现出不同的热分布特性。此外，填充Mn-Cu阻尼合金材料可以抑制制动系统的振动噪声，其强度相对于其它填充材料的摩擦粒子为最低。原始摩擦粒子的中心孔具有收集界面磨屑的功能，其产生的振动噪声强度比填充粉末冶金材料摩擦粒子弱，而填充合成材料的摩擦粒子振动噪声强度比以上两者都小。结合有限元分析结果可以发现填充材料自身力学性能的差异并不会显著影响制动系统的不稳定振动及其强度，这也意味着填充材料产生的磨屑行为及相应的界面磨损特征是影响制动系统振动噪声特性的关键因素。