曾梁彬，吕 斐，赵金良

（中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司，江苏 常州 213011）

0 引言

制动夹钳单元是轨道交通车辆基础制动装置中的核心执行部件，尤其在列车紧急制动、停车制动和驻车制动等过程中承担着主要功能，是保障列车行车安全的重要环节[1-2]。

在车辆运行过程中，一方面当轨道不平顺、通过曲线、道岔和会车时，会引起车辆转向架、车体的受激振动；另一方面，由于摩擦材料不是完全刚性，在制动过程中摩擦副表面存在一定的粘滑现象，导致制动盘和闸片之间摩擦力不断变化并引发制动部件的自激振动[3-6]。由此可以看出，制动夹钳单元在现车服役过程中长期处于振动激励状态，尤其是线路因素和制动过程引起的随机振动，对夹钳的结构强度和疲劳寿命存在较大的影响。

为适应轨道交通高速化和绿色化的发展趋势，轻量化成为制动夹钳单元等转向架安装设备在当前的一个主要技术发展特征。然而，轻量化必然会对产品结构强度和可靠性带来影响[7]。因此，开展制动夹钳单元随机振动工况下的疲劳失效模式与寿命预测研究显得十分重要。

目前行业内针对制动夹钳单元产品的结构强度计算，多以传统静态分析方法为主[8-10]，疲劳分析一般也是通过静态工况下获得的应力结果，结合Miner 线性累积损伤理论对疲劳损伤进行评估。由于静态分析中无法考虑结构的动态特性，应力响应分析与损伤计算结果往往并不准确[11]。……