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基于刚柔耦合模型的干摩擦制动系统振动分析
| 论文题名： | 基于刚柔耦合模型的干摩擦制动系统振动分析 |
| 关键词： | 车辆盘式制动系统;摩擦颤振;刚柔耦合模型;动力学行为;速度区域 |
| 摘要： | 本文针对车辆盘式制动系统的摩擦颤振现象，考虑stribeck效应，建立基于刚柔耦合模型的干摩擦制动模型，然后采用伽辽金离散和数值计算，揭示了刹车块的盘面振动与刹车盘面外振动间的耦合关系（即内共振条件）对系统振动的影响，最后分析了刹车过程中系统其他参数取值对整体动力学行为的影响。 首先建立干摩擦制动系统的刚柔耦合模型，将摩擦块简化为一个三自由度的刚体，在薄板理论的基础上考虑摩擦盘面外的弹性振动，在摩擦力模型中考虑stribeck效应，建立常微分-偏微分的联合动力学方程。然后采用传统的伽辽金法对刚柔耦合模型下的偏微分方程进行降维计算，将偏微分方程化为常微分方程进行数值计算。 接着采用四阶Runge-Kutta法对降维后的常微分方程进行数值计算。分析可知，系统各向振动的幅值均随着转速的减小而逐渐增加。转速高于临界转速时，由于盘的弹性振动，摩擦块在盘内作近简谐周期运动，转速低于临界转速后，系统产生摩擦-滞滑颤振。运动耦合越强，滞滑-颤振出现的越早，引起的振动也越强烈和复杂。同时对于1:1、1:2内共振这种强耦合系统，由于盘的弹性振动导致摩擦力和接触压力持续变化，会间歇性的出现一两个振幅陡增的速度区域。 最后分别考虑制动压力、摩擦块面积以及摩擦接触面的最大静摩擦系数对系统的动力学行为的影响，通过数值计算，绘出系统各向的时间历程进行比较，分析发现上述参数的变化都对摩擦块盘面和摩擦盘横向的稳定性有一定影响。 |
| 作者： | 赵旖旎 |
| 专业： | 一般力学与力学基础 |
| 导师： | 丁千 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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