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列车在实际的制动过程中因存在多种影响系统动力学行为的因素,如制动压力、列车速度和制动构件的磨损状态等,使得制动系统产生摩擦自激振动及噪声。其中,制动压力的响应过程对制动系统的影响也不可被忽视,若制动压力响应合理,将有助于保障列车平稳减速或准确停车,减少振动、磨损及噪声污染。目前高速列车的制动工况更加复杂多样,所以模拟仿真制动过程中两种制动工况下制动压力的动态响应对制动系统动力学行为的影响,可以为系统结构的设计和优化提供相应的理论参考。本文根据列车盘形制动系统基础构件结构及安装位置关系,建立基于动摩擦模型和动态制动压力的盘形制动系统动力学模型。选取特定参数,数值仿真两种制动工况下不同制动控制阀特性参数(λ)影响的制动压力的变化曲线,以及系统运动的相图和时间历程图,分析制动压力动态响应影响下系统存在的摩擦诱导粘滑振动等复杂的动力学特性,以及系统进入稳定状态的途径。主要内容如下:根据制动夹钳单元结构,利用多参数数学简化方法,得到动态制动压力的数学模型。然后分别将紧急制动工况和常用制动工况下动态制动压力的数学模型与Dankowicz和改进LuGre动摩擦模型进行耦合,得到包含动态制动压力的动摩擦模型。选取特定参数,仿真分析紧急和常用两种制动工况下不同λ影响的制动压力随时间变化的关系,为后续系统动力学建模及动力学特性研究提供基础。根据制动系统基础构件结构及安装位置关系,仅研究系统的垂向振动,参考质块-传送带模型,得到基于动摩擦模型和动态制动压力的两自由度系统动力学模型,引入无量纲参数及变量进行无量纲化处理。选取特定参数,利用C语言进行数值仿真分析考虑制动压力动态响应的两自由度制动系统存在的动力学特性。研究发现从λ=1变为λ=7,系统运动位移和速度的振幅减小,且最终进入稳定状态需要的时间缩短。与紧急制动工况相比,常用制动工况下系统运动位移和速度的振幅变小,且最终进入稳定状态需要的时间变短。综合多种影响制动系统振动的因素,同时考虑双侧闸片、制动盘及构架之间的相互影响,仅研究系统的垂向振动,对制动系统进行简化,得到基于动摩擦模型和动态制动压力且相对复杂的四自由度系统动力学模型。通过无量纲化处理后,选取特定参数,利用C语言进行数值仿真分析动态制动压力耦合后的两种动摩擦模型作用下四自由度制动系统存在的动力学特性及进入稳定状态的途径。研究发现Dankowicz动摩擦作用下,系统存在低频振动,出现粘着运动状态。改进LuGre动摩擦作用下,系统存在高频振动,未出现粘着运动状态。与两自由度系统模型相比,四自由度系统模型能够更好地仿真实际制动过程中系统动力学特性。动态制动压力的数学模型与Dankowicz动摩擦模型的耦合效果更好,使得系统可以反映出非常复杂的动力学行为。在满足制动要求的前提下,匹配合理的制动控制阀特性参数,为制动系统的结构设计和参数优化提供相应的理论参考。