夏德茂，奚 鹰，朱文翔，华滨滨（同济大学机械与能源工程学院，上海201804）



摩擦片材料和结构对制动器热弹性失稳影响

夏德茂，奚 鹰，朱文翔，华滨滨
（同济大学机械与能源工程学院，上海201804）

建立了二维摩擦制动器热弹性失稳（TEI）数学模型.基于反对称热点分布模式，采用扰动分析法研究了临界速度、扰动增长系数以及扰动迁移速度的变化规律，讨论和比较了摩擦片厚度、热物理特性参数和有限周向接触弧长对系统稳定性的影响.结果表明：临界速度随扰动频率呈先减小后增大的变化规律；扰动迁移速度在摩擦片和金属盘内随扰动频率呈相反的变化趋势，且扰动在具有较高导热系数的金属盘内的速度几乎为零；增加摩擦片厚度、导热系数、比定压热容和减小弹性模量均可提高滑动摩擦系统的热弹性稳定性.

制动器；热弹性失稳（TEI）；扰动增长系数；临界速度；扰动频率

对于路面、铁路车辆以及航空飞机所装备的摩擦制动器或离合器，在其发生制动或换挡接合的过程中，当金属盘和摩擦片之间的相对滑动速度高于某一临界值时便会引起温度场和接触压力发生不均匀扰动，导致滑动摩擦系统因热弹性耦合作用而进入热弹性失稳（TEI）状态［1］，最终在金属盘面出现局部高温区，并形成热点.热点的产生会加剧材料的磨擦、损伤，导致摩擦副出现低频振动、啸叫和抖动，甚至发生制动失效，严重影响了车辆的行驶安全和乘坐舒适性［2］.Mao等［3］将该……