《高速列車盤形制動噪聲的機理及預測方法的研究》是依託西南交通大學，由周仲榮擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：高速列車盤形制動噪聲的機理及預測方法的研究
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：周仲榮
- 依託單位：西南交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高速列車盤形制動噪聲的聲壓級多達110-120dB(A),是高速列車噪聲的重要組成部分之一。高速列車盤形制動噪聲是摩擦自激振動引起的一類特殊噪聲，但目前國內外對摩擦引起制動系統自激振動的機理並沒有統一的認識。本項目擬在申請者前期對摩擦自激振動和車輛踏面制動噪聲研究工作的基礎上，試圖從盤形制動系統摩擦自激振動能量反饋機制的角度入手，研究盤形制動系統摩擦自激振動發生的條件。針對制動系統摩擦自激振動是一種高頻彈性振動的特點，研究制動系統自激振動的理論分析方法，提出一種高效的高速列車盤形制動系統噪聲預測方法。同時，利用B&K公司的高級聲學測量設備，對高速列車盤形制動噪聲進行試驗和分析，並對理論研究成果進行驗證。通過本項目的研究，可以獲得高速列車盤形制動噪聲機理的深入認識，發展出高效的高速列車盤形制動噪聲預測分析方法，認識影響制動噪聲的結構因素和摩擦學因素，為最終降低高速列車運行噪聲做出積極的貢獻。
結題摘要
高速列車因其具有運行速度高、運輸能力大、全天候運行和環境污染小等一系列優點，成為了世界各國鐵路發展的主要方向。但是高速列車的噪聲污染一直是一個不可忽視的問題，而制動摩擦噪聲就是一個主要的噪聲源，而且摩擦噪聲發生機理也是目前學術界沒有完全認識的問題。因此，開展本項目的研究具有很高的科學性和套用價值。課題組根據項目計畫書的要求開展了如下6個方面的研究工作：（1）高速列車盤形制動噪聲的調查研究；（2）摩擦自激振動能量反饋機制的研究；（3）高速列車盤形制動摩擦學特性的試驗研究；（4）高速列車盤形制動摩擦尖叫噪聲預測方法的研究；（5）制動摩擦噪聲的試驗研究以及表面織構對制動摩擦噪聲的影響研究；（6）人工關節摩擦噪聲的研究。取得了如下高速列車制動噪聲的研究成果：（1）現場調查發現高速列車制動噪聲主要發生在列車速度120 km/h以下的速度段，噪聲頻率約1~10 kHz，多發生在新閘片的使用初期。（2）研究表明制動系統法向和切向的振動耦合以及摩擦力時滯是摩擦自激振動發生的主要機理。（3）試驗研究表明高速列車盤形制動材料的摩擦力-相對滑動速度具有負斜率關係，容易導致制動尖叫噪聲。（4）建立了高速列車輪盤式和軸盤式制動尖叫噪聲預測模型，分別用復特徵值分析法和瞬態動力學分析法研究了制動噪聲發生以及發展的規律，可用於設計階段對高速列車制動尖叫噪聲進行預測分析，並可用於指導無摩擦噪聲的制動系統設計。（5）試驗發現合適的制動盤表面織構形狀可以降低制動尖叫噪聲。（6）人工關節摩擦噪聲發生的機理主要是摩擦副潤滑狀態改變導致過高的摩擦係數，從而引起人工關節摩擦噪聲。本項目共發表論文14篇，其中SCI收錄4篇，EI收錄5篇（不重複統計），培養碩士研究生6人。
