高速列車制動(dòng)盤(pán)非線性熱彈耦合振動(dòng)分析.pdf

1、隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，高速列車的運(yùn)行速度被不斷地刷新，制動(dòng)問(wèn)題也更為突出。制動(dòng)時(shí)，列車動(dòng)能通過(guò)摩擦轉(zhuǎn)化成熱能并釋放，致使制動(dòng)盤(pán)溫度驟升，制動(dòng)盤(pán)由于熱脹冷縮而產(chǎn)生的應(yīng)力隨之增大，最終使制動(dòng)盤(pán)出現(xiàn)熱裂紋，加劇了制動(dòng)盤(pán)失效的可能性。再者，由制動(dòng)引起的振動(dòng)，也不容忽視。制動(dòng)盤(pán)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的不均勻性導(dǎo)致了制動(dòng)盤(pán)的制動(dòng)，引起抖動(dòng)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(shí)際制動(dòng)過(guò)程中，高速列車制動(dòng)盤(pán)的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)相互耦合，且制動(dòng)時(shí)制

2、動(dòng)盤(pán)處于較高的工作溫度下，所以不可將耦合項(xiàng)單純線性化，否則會(huì)導(dǎo)致較大的誤差。因此，對(duì)于高速列車制動(dòng)盤(pán)非線性熱彈耦合振動(dòng)問(wèn)題的研究，對(duì)選擇和設(shè)計(jì)制動(dòng)盤(pán)，以及探究實(shí)際的制動(dòng)工況有著重要的指導(dǎo)意義和價(jià)值。
　　(1)軸對(duì)稱環(huán)形圓板非線性熱彈耦合振動(dòng)基本方程。本文基于馮卡門理論，從笛卡爾坐標(biāo)系下板的非線性熱彈耦合振動(dòng)基本方程出發(fā)，得到極坐標(biāo)下板的大撓度非線性熱彈耦合振動(dòng)基本方程，進(jìn)而得出了軸對(duì)稱情況下環(huán)形圓板的非線性熱彈耦合振動(dòng)基本方程。

3、
　　(2)軸對(duì)稱環(huán)形圓盤(pán)非線性熱彈耦合振動(dòng)的分析。本文在已得到的軸對(duì)稱環(huán)形圓板非線性熱彈耦合振動(dòng)方程的基礎(chǔ)上，利用微分求積法和龍格庫(kù)塔法，首先分析了初位移、邊界條件及各組合參數(shù)對(duì)于軸對(duì)稱環(huán)形圓板熱彈耦合效應(yīng)的影響。然后將軸對(duì)稱環(huán)形圓盤(pán)理想化為軸對(duì)稱環(huán)形圓板，分析和研究了初位移及組合參數(shù)對(duì)于軸對(duì)稱環(huán)形圓盤(pán)振動(dòng)特性的影響。
　　(3)高速列車制動(dòng)盤(pán)非線性熱彈耦合振動(dòng)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(duì)稱旋