【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及盘式制动器稳定性评判，尤其涉及一种盘式制动器制动振动稳定性评判方法。
技术介绍
1、随着高速列车行驶速度的不断提高，对制动性能和稳定性的要求也随之升高。盘式制动器在轨道交通装备领域中发挥着重要作用，其主要通过制动闸片与制动盘摩擦来实现列车的制动。通常在制动开始时车速较高，由于制动盘与制动闸片间接触压力分布不均匀，摩擦副之间会发生自激振动从而导致制动器振动的产生，并将伴随制动噪声从而影响乘客的乘车舒适性，强烈的振动还会对制动盘与制动闸片造成冲击，严重时可能造成制动盘早期开裂和裂纹影响高速列车行车安全、运行效率，因此对盘式制动器制动稳定性判定展开研究具有重要现实意义。
2、目前对盘式制动器由于制动过程中振动所引发的制动盘提前失效、振动噪声、行车安全等系列问题的研究还不够完善，造成对于列车制动系统的维护成本居高不下，以及由于制动所带来的行车安全和噪声污染问题并未得到很好的改善，因此提出一种盘式制动器制动振动稳定性的评判方法，为解决上述困扰提供有价值的参考。
技术实现思路
1、本专利技术有助于解决制动盘提前失效和列车制动效能低等技术问题，提出一种盘式制动器制动振动稳定性评判方法，为后续盘式制动器设计优化以达到提升列车制动效能和节约列车维护成本的目的。
2、本专利技术提供了一种盘式制动器制动振动稳定性评判方法，包括以下过程：
3、步骤1，建立高速列车盘式制动器动力学仿真模型；
4、步骤2，对高速列车盘式制动器动力学仿真模型进行仿真
5、步骤3，对制动盘轴向激励响应结果进行傅里叶变换处理，获得制动盘fft轴向激励响应频谱；
6、步骤4，根据制动盘轴向激励响应频谱中不同振动频率下所对应的制动盘fft轴向激励幅值，计算出不同时刻下制动盘轴向振动冲击度je和制动盘轴向振动功率vp；
7、冲击度je的表达式：
8、
9、式中，q为制动盘的轴向振动位移，t为制动时间，an表示信号中与n倍基频频率相对应的余弦波的振幅，bn表示信号中与n倍基频频率相对应的正弦波的振幅，f表示振动频率，cos(2πnft)和sin(2πnft)分别表示余弦波和正弦波；
10、制动盘轴向振动功率vp的表达式为：
11、
12、式中，pd为制动盘轴向的振动功率，m为列车制动盘的质量；
13、步骤5，根据制动盘轴向振动冲击度je和制动盘轴向振动功率vp，计算稳定性指数；
14、所述稳定性指数si表达式为：
15、
16、式中，包含了制动盘轴向振动冲击度je及其振动功率vp，α、β分别为冲击度与振动功率的权重系数；稳定性指数越大表示制动盘振动更加趋向于不稳定，制动盘轴向振动加速度变化就越明显，振动功率越高，其振动稳定性越差。
17、优选的，在步骤1中，所述高速列车盘式制动器动力学仿真模型，包括：
18、制动盘的内外径尺寸、盘体总厚度、制动盘材料以及制动盘材料的弹性模量、泊松比、密度、导热率、比热容、线性膨胀系数、表面辐射率；
19、制动闸片的内外径尺寸、制动闸片总厚度、制动闸片材料以及制动闸片材料的弹性模量、泊松比、密度、导热率、比热容、线性膨胀系数、表面辐射率。
20、优选的，在步骤2中，所述仿真试验的试验参数包括初始转速v、制动压力f、摩擦系数μ。
21、本专利技术提供的一种盘式制动器制动振动稳定性评判方法，首先建立高速列车盘式制动器动力学仿真模型，以获取不同制动参数(制动压力、初始转速、摩擦系数)条件下制动盘轴向振动结果，并对仿真结果进行傅里叶变换处理获得制动盘轴向激励响应频谱，其次基于影响振动的冲击度、振动功率这两个关键因素，评判制动盘制动过程中的振动稳定性，得出可以描述制动盘轴向振动剧烈程度的稳定性指数，即可直观看出制动盘的振动剧烈程度。本专利技术能够得出不同制动参数对制动过程中振动稳定性的影响程度，根据影响振动稳定性的主要参数可以为后续盘式制动器的结构优化设计、材料选取、轻量化设计等方面提供有价值的数据参考。本专利技术可以为实现最终目的提供中重要数据参考，主要体现为以下两个方面：一方面是可以延长盘式制动器的使用寿命，降低维护成本，提高运营的经济性，有助于提高铁路系统的可用性和可维护性。另一方面是可以提升高速列车盘式制动器的制动效能，缩短制动距离，提高列车的安全性，有助于减少事故发生和提高运输效率，减少制动噪音，改善乘客的舒适性，促进铁路行业的竞争力和发展。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种盘式制动器制动振动稳定性评判方法，其特征在于，包括以下过程：
2.根据权利要求1所述的盘式制动器制动振动稳定性评判方法，其特征在于，在步骤1中，所述高速列车盘式制动器动力学仿真模型，包括：
3.根据权利要求1所述的盘式制动器制动振动稳定性评判方法，其特征在于，在步骤2中，所述仿真试验的试验参数包括初始转速v、制动压力F、摩擦系数μ。
【技术特征摘要】
1.一种盘式制动器制动振动稳定性评判方法，其特征在于，包括以下过程：
2.根据权利要求1所述的盘式制动器制动振动稳定性评判方法，其特征在于，在步骤1中，所述高速列车盘式制动...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹剑，张庆超，周奇，刘宇，沙智华，王紫光，刘子源，冷智毅，马浩杨，田快乐，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。