机械工程学报

作者：项载毓, 莫继良, 朱松, 陈伟, 杜利清

单位：1. 西南交通大学牵引动力国家重点实验室 成都 610031;2. 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 常州 213011

关键词：高速列车,制动界面,摩擦振动噪声,振动抑制,能量收集；

基金：牵引动力国家重点实验室自主研究课题(2020TPL-T06)、国家自然科学基金(51822508)和四川省科技计划(2020JDTD0012)。

针对高速列车制动系统普遍存在摩擦振动噪声问题，尝试安装压电悬臂梁以实现摩擦自激振动的抑制和振动能量的收集。为此，在自行研制的高速列车制动性能模拟试验装置开展试验，并基于该试验装置开展有限元仿真分析，以及建立数值仿真分析模型，讨论压电悬臂梁对制动系统摩擦自激振动及输出电压特性的影响。结果表明，安装合适的压电悬臂梁能够有效减小制动系统复特征值实部，实现制动系统摩擦自激振动的抑制，并将制动系统的高频摩擦自激振动能量转换为电能输出；安装压电悬臂梁有利于减少制动系统频率成份，从而优化其频率特性，但未显著改变制动系统的不稳定振动的频率和振型；合适的压电陶瓷参数对制动系统模态耦合特性以及不稳定振动强度未存在显著影响；输出电压大小与外部激励幅值呈正相关关系，由于高速列车制动系统能够产生高强度的摩擦自激振动，使得压电悬臂梁产生较大的电压输出。

来源：2023年第12期

《机械工程学报》期刊编辑部

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