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列车无论高速还是重载运行过程中,制动都是一个非常关键的问题,制动问题如果没有解决,即使有高质量的线路,大功率的牵引,安全性也不能保证,高速或重载还是不能实现。目前我国客运列车的制动方式主要是盘式制动及踏面、闸瓦制动。随着机车运行速度不断提高,内燃机车向电力机车过渡步伐的加快,机车制动问题也日益突出。 摩擦制动系统异常振动的存在,可能引发较大事故。多维动力系统理论的复杂性,分析求解存在着困难,工程实际中的摩擦颤振大部分是比较复杂的。 由于摩擦结构的数学模型不够完善,以至于系统中存在着许多非线性因素引起的复杂的动力学行为尚没有彻底搞清楚,不能满足现代工业设计的需求,迫切需要建立摩擦颤振的动力学理论,揭示系统中存在的非线性因素,这对提高机械系统运动的稳定性、安全性、可靠性具有现实和实际意义。本文正是在这一前提下进行研究、利用MATLAB、SIMPACK数值仿真。 首先对摩擦产生的颤振进行机理性分析和理论推导。其次,应用现有仿真软件MATLAB、SIMPACK,得出颤振产生的系统参数,以及会影响颤振的重要因素。以下为本文开展的工作: 1 综述了国内外的研究现状及研究趋势。 2 闸片间的摩擦力使制动系统具有非线性的特性。文中给出了摩擦力的具体形式,并对其合理性进行分析。 3 针对机车制动装置进行几种数学模型简化分析,给出比较合理的数学模型。 4 对简化的制动装置数学模型进行了理论推导,证实了动力系统不稳定点的存在,给出了不稳定形式。 5 分析了制动系统刚度、质量及结构阻尼对制动系统动力学的影响,给出了避免产生颤振的具体措施。 6 用SIMPACK对整车仿真,得出了制动系统对整车动力学的影响。