鄢晓宇, 刘小君, 魏道高, 刘 焜, 王 伟

(合肥工业大学 摩擦学研究所, 安徽 合肥 230009)

随着汽车设计对制动系统工作性能及摩擦力预测的要求日益增强[1]，制动系统的动力学建模也成为实现驾驶稳定性的重要一环.学者指出，在制动系统建模中，制动片的振动形式主要为切向振动[2].魏道高等[3]建立了制动片切向振动模型，发现制动系统在低速的情况下存在混沌和分岔等丰富的动力学现象，当制动片的结构为双层时，制动片的振动形式更加复杂.近期学者还发现，制动片的形状对制动系统的性能也有着重要的影响[4].由这些学者的研究可以总结，对制动系统的动力学建模必须考虑制动片、制动盘以及摩擦界面的动态变化.

摩擦副中的受限颗粒体主要是指粒径范围在1～104 μm之间，和摩擦界面产生接触的污染颗粒或磨损颗粒[5].和表面织构[6]以及安装误差[7]这类结构上的因素不同，受限颗粒体对运动副的影响具有较强的随机性.王超等[8]发现，摩擦副中的颗粒润滑剂在长时间工作后被过度消耗，会形成局部颗粒润滑状态，此时颗粒的存在形式主要为受限颗粒体，并且颗粒层的破坏形式丰富多样.Terrell等[9]建立了颗粒抛光的3D模型，发现当受限颗粒体介入较小的间隙中时，会产生较大的接触应力，产生较强的材料去除效果.Kchaou等[10]研究了沙粒环境下制动系统的噪声特性，发现在平均颗粒粒径较小时，低速容易导致噪声次数增加，增大颗粒粒径会使声……