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列车制动热对制动噪声的影响分析
| 论文题名： | 列车制动热对制动噪声的影响分析 |
| 关键词： | 列车工程;轴盘制动系统;制动热;制动噪声 |
| 摘要： | 铁路是我国的经济命脉，随着经济的发展及需要，铁路逐渐向着高速及重载方向发展。随之而来就是列车安全性及舒适性等相关问题的出现，在列车制动方面的体现就是制动热和制动噪声问题。列车制动时，产生的高温能达到400℃，如此高温能导致制动单元的结构产生热疲劳及破坏，安全性尤其突出;且制动时产生的制动尖叫噪声会严重影响轨道周边居民及车上乘客的舒适性。故非常有必要对列车制动时的制动热及制动噪声等相关问题进行研究。 本论文将基于热力耦合原理及模态耦合理论等，建立某型号轴盘制动系统的制动热及制动噪声的有限元模型，在模型中真实考虑了制动系统各部件之间的几何约束关系，并根据目前主流的分析方法，对模型进行了相关设置及简化处理并进行仿真求解。得到如下几点总结: 1.建立了轴盘制动单元的三维模型，用ABAQUS软件对其进行了相关仿真计算，得到了制动温度场及应力场分布，以及温度及应力的变化情况。最后分析了不同轴重、不同制动初速度和制动减速度对制动温度的影响。发现制动过程的温度及应力变化都是快速升高缓慢降低的过程，制动温度随着轴重、速度及制动加速度的增大而增大。 2.运用了复特征值和瞬态动力学两种方法进行分析，得到了制动噪声的主频。瞬态分析法与复特征值法预测的结果基本吻合。 3.制动温度对制动噪声的影响，主要通过影响制动噪声阶次、频率及噪声发生的可能性大小等。考虑热机耦合效应有利于提高尖叫噪声预测精度，并能够反映制动尖叫的时变性和不确定性;通过复特征值方法得到了材料弹性模量、膨胀系数及两个参数叠加情况对结果的影响，发现制动温度主要是通过影响材料属性、制动单元体积及热应力等来影响制动噪声，材料的膨胀系数对制动噪声的影响占主导作用;通过瞬态动力学方法也验证了温度对列车制动噪声的影响很大，不仅体现在噪声的振幅上，也体现在噪声的主频上，主频的变化呈现出先下降后升高的趋势，与复特征值计算得到的趋势一致。 |
| 作者： | 张青 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 周仲荣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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