高速列車制動盤非線性熱彈耦合振動分析.pdf

1、隨著科技的發(fā)展與進步，高速列車的運行速度被不斷地刷新，制動問題也更為突出。制動時，列車動能通過摩擦轉(zhuǎn)化成熱能并釋放，致使制動盤溫度驟升，制動盤由于熱脹冷縮而產(chǎn)生的應(yīng)力隨之增大，最終使制動盤出現(xiàn)熱裂紋，加劇了制動盤失效的可能性。再者，由制動引起的振動，也不容忽視。制動盤溫度場和應(yīng)力場的不均勻性導(dǎo)致了制動盤的制動，引起抖動和噪聲，加劇了列車相關(guān)零件的磨損和疲勞破壞。另外，由于實際制動過程中，高速列車制動盤的溫度場和應(yīng)力場相互耦合，且制動時制

2、動盤處于較高的工作溫度下，所以不可將耦合項單純線性化，否則會導(dǎo)致較大的誤差。因此，對于高速列車制動盤非線性熱彈耦合振動問題的研究，對選擇和設(shè)計制動盤，以及探究實際的制動工況有著重要的指導(dǎo)意義和價值。
　　(1)軸對稱環(huán)形圓板非線性熱彈耦合振動基本方程。本文基于馮卡門理論，從笛卡爾坐標系下板的非線性熱彈耦合振動基本方程出發(fā)，得到極坐標下板的大撓度非線性熱彈耦合振動基本方程，進而得出了軸對稱情況下環(huán)形圓板的非線性熱彈耦合振動基本方程。

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　　(2)軸對稱環(huán)形圓盤非線性熱彈耦合振動的分析。本文在已得到的軸對稱環(huán)形圓板非線性熱彈耦合振動方程的基礎(chǔ)上，利用微分求積法和龍格庫塔法，首先分析了初位移、邊界條件及各組合參數(shù)對于軸對稱環(huán)形圓板熱彈耦合效應(yīng)的影響。然后將軸對稱環(huán)形圓盤理想化為軸對稱環(huán)形圓板，分析和研究了初位移及組合參數(shù)對于軸對稱環(huán)形圓盤振動特性的影響。
　　(3)高速列車制動盤非線性熱彈耦合振動的分析。在前面的基礎(chǔ)上，考慮離心體積力的影響，推導(dǎo)得到軸對稱旋