高速列车基础制动装置中的制动盘/片是典型的干摩擦副，在低运行速度和强摩擦作用下极易诱发摩擦振动与噪声问题，导致乘坐舒适性及列车运行安全面临严峻挑战。针对高速列车制动系统摩擦振动与噪声问题，作者课题组在摩擦振动与噪声产生机理、调控措施等方面开展了十余年的研究。本书首先综述摩擦振动与噪声的相关理论、研究方法和关键影响因素，进而介绍作者从表面改性和阻尼设计方面提出的系列调控方法，最后展示高速列车制动系统摩擦振动与噪声最新理论研究成果和有效调控措施。

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2003年：西南交通大学机械工程及自动化专业获学士学位 2008年：西南交通大学机械设计及理论专业获博士学位（硕博连读）2008年：西南交通大学机械工程学院讲师 2010年：西南交通大学机械工程学院副研究员 2011年：英国谢菲尔德大学工程学院访问学者 2016年：西南交通大学机械工程学院/轨道交通运载系统全国重点实验室研究员交通运输工程-载运工具运用工程-摩擦与振动国家自然科学基金优秀青年基金“机械表面/界面科学”任西南交通大学摩擦学研究所副所长，“轨道交通运维技术与装备”四川省重点实验室副主任（轨道交通装备制动安全方向负责人）; “盾构/TBM装备摩擦学设计”西南交大-中铁工服联合实验室副主任；EuroBrake国际会议咨询委员（Advisory Board）; 中国机械工程学会摩擦学分会青年论坛组委会主席、中国机械工程学会摩擦学分会青年工作委员会副主任委员；广西制造系统与先进制造技术重点实验室学术委员会委员；摩擦学学报、表面技术、中国表面工程、Vehicle、Frontiers in Mechanical Engineering等国内外期刊编委

目录
第1章 绪论 1
1.1 摩擦振动与噪声的相关概念 1
1.2 摩擦振动与噪声的分类 1
1.2.1 摩擦诱导振动的分类 1
1.2.2 摩擦噪声的分类 2
1.3 摩擦振动与噪声的形成理论 4
1.3.1 黏着？滑动(黏滑)理论 4
1.3.2 自锁？滑动理论 5
1.3.3 摩擦力？相对滑动速度负斜率理论 5
1.3.4 模态耦合理论 6
1.3.5 “热点”理论 7
1.3.6 其他理论 7
1.4 摩擦振动与噪声的影响因素 8
1.4.1 界面摩擦环境 8
1.4.2 摩擦副表面形貌特征 11
1.4.3 界面摩擦磨损 13
1.4.4 摩擦热 15
1.5 列车基础制动的摩擦振动与噪声 16
参考文献 17
第2章 摩擦振动与噪声的研究方法 22
2.1 动力学模型求解 22
2.1.1 离散体动力学模型 22
2.1.2 连续体动力学模型 23
2.2 有限元仿真分析 24
2.2.1 复特征值法 24
2.2.2 瞬态动力学法 26
2.3 试验研究 27
2.3.1 小样试验 27
2.3.2 缩比试验 27
2.3.3 全尺寸试验 28
2.3.4 现场实测 28
参考文献 29
第3章 摩擦振动与噪声的影响因素及调控措施 31
3.1 摩擦材料的影响 31
3.1.1 摩擦振动与噪声时域特性 31
3.1.2 摩擦振动与噪声频域特性 36
3.1.3 相关性分析 38
3.1.4 摩擦材料的影响机理 39
3.2 摩擦系统结构刚度的影响 42
3.2.1 摩擦振动与噪声时域特性 42
3.2.2 摩擦振动与噪声频域特性 43
3.2.3 复特征值分析 43
3.2.4 摩擦系统结构刚度的影响机理 45
3.3 界面磨屑流动的影响 46
3.3.1 摩擦振动与噪声时域特性 46
3.3.2 摩擦振动与噪声频域特性 47
3.3.3 相关性分析 48
3.3.4 界面磨屑流动的影响机理 49
3.4 摩擦振动与噪声的调控措施 50
3.4.1 摩擦材料优化 50
3.4.2 摩擦表面处理 51
3.4.3 施加阻尼件 52
3.4.4 其他措施 53
参考文献 54
第4章 摩擦表面改性下的摩擦振动与噪声 56
4.1 表面喷砂处理下的摩擦振动与噪声 56
4.1.1 摩擦振动与噪声时域特性 56
4.1.2 摩擦振动与噪声频域特性 58
4.1.3 摩擦振动与噪声相关性 59
4.1.4 摩擦表面形貌 60
4.1.5 表面喷砂处理影响摩擦振动与噪声的机理 61
4.2 表面凹坑设计下的摩擦振动与噪声 61
4.2.1 摩擦振动与噪声时域特性 62
4.2.2 摩擦振动与噪声频域特性 63
4.2.3 摩擦表面形貌 64
4.2.4 表面凹坑设计影响摩擦振动与噪声的机理 64
4.3 表面沟槽设计下的摩擦振动与噪声 65
4.3.1 摩擦振动与噪声时域特性 65
4.3.2 摩擦振动与噪声频域特性 66
4.3.3 摩擦表面形貌 67
4.3.4 有限元仿真分析 68
参考文献 78
第5章 阻尼件作用下的摩擦振动与噪声 80
5.1 弹性变形/耗能阻尼件调控摩擦振动与噪声 80
5.1.1 摩擦振动与噪声时域特性 81
5.1.2 摩擦振动与噪声频域特性 82
5.1.3 摩擦表面形貌 83
5.1.4 有限元仿真分析 85
5.1.5 阻尼件影响摩擦振动与噪声的机理 86
5.2 弹性变形阻尼件表面织构化下的摩擦振动与噪声 89
5.2.1 摩擦振动与噪声时域特性 91
5.2.2 摩擦振动与噪声频域特性 92
5.2.3 摩擦表面形貌 92
5.2.4 有限元仿真分析 93
5.3 耗能阻尼件表面织构化下的摩擦振动与噪声 95
5.3.1 摩擦振动与噪声时域特性 96
5.3.2 摩擦振动与噪声频域特性 97
5.3.3 摩擦表面形貌 98
5.3.4 阻尼件影响摩擦振动与噪声的机理 98
5.4 弹性变形阻尼件与摩擦表面织构协同下的摩擦振动与噪声 100
5.4.1 摩擦振动与噪声时域特性 102
5.4.2 摩擦振动与噪声频域特性 104
5.4.3 摩擦表面形貌 105
5.4.4 有限元仿真分析 106
5.4.5 调控机理讨论 109
参考文献 110
第6章 列车制动盘/片摩擦诱导高频振动与噪声 111
6.1 不同运行速度下的高频摩擦振动与噪声 111
6.1.1 不同运行速度下噪声信号的时频域特性 112
6.1.2 不同运行速度下振动信号的时频域特性 113
6.1.3 表面摩擦磨损特性 115
6.2 不同制动压力下的高频摩擦振动与噪声 115
6.2.1 不同制动压力下噪声信号的时频域特性 116
6.2.2 不同制动压力下振动信号的时频域特性 117
6.2.3 表面摩擦磨损特性 118
6.3 不均匀磨损下的高频摩擦振动与噪声 120
6.3.1 摩擦块不均匀磨损分析 120
6.3.2 摩擦系数变化特性 122
6.3.3 摩擦振动时域及频域特性 123
6.3.4 表面摩擦磨损特性 124
6.3.5 数值仿真分析 127
6.3.6 有限元仿真分析 129
6.4 界面接触状态？高频摩擦振动与噪声的关系 135
6.4.1 界面接触状态？高频摩擦振动与噪声的映射 136
6.4.2 有限元仿真分析 140
6.4.3 数值仿真分析 149
参考文献 152
第7章 列车制动摩擦诱导高频振动与噪声的抑制方法 155
7.1 摩擦块连接结构设计抑制摩擦振动与噪声 155
7.1.1 摩擦块连接结构设计 155
7.1.2 摩擦振动与噪声时域特性 155
7.1.3 摩擦振动与噪声频域特性 158
7.1.4 制动界面接触特性 160
7.1.5 制动界面摩擦热 162
7.1.6 制动界面摩擦磨损特性 163
7.1.7 摩擦块连接结构的影响机理 166
7.2 摩擦块孔结构设计抑制摩擦振动与噪声 167
7.2.1 摩擦块孔结构设计 168
7.2.2 摩擦振动与噪声时域特性 168
7.2.3 摩擦振动与噪声频域特性 169
7.2.4 表面摩擦磨损特性 171
7.2.5 界面摩擦热及其与表面磨损的关联 174
7.3 摩擦块形状优化抑制摩擦振动与噪声 177
7.3.1 摩擦块形状设计 177
7.3.2 摩擦振动与噪声时域特性 178
7.3.3 摩擦振动与噪声频域特性 179
7.3.4 表面摩擦磨损特性 182
7.3.5 有限元仿真 186
7.3.6 数值仿真分析 189
7.4 切入端特征优化抑制摩擦振动与噪声 197
7.4.1 摩擦块形状设计 198
7.4.2 摩擦振动与噪声特性 199
7.4.3 表面摩擦磨损特性 204
7.4.4 有限元仿真 208
7.4.5 讨论 215
7.5 施加阻尼件抑制摩擦振动与噪声 216
7.5.1 阻尼件设计与安装 217
7.5.2 摩擦振动与噪声时域特性 218
7.5.3 摩擦振动与噪声频域特性 219
7.5.4 表面摩擦磨损特性 223
7.5.5 有限元仿真 226
参考文献 235
第8章 列车制动盘/片摩擦诱导低频振动及抑制方法 237
8.1 表面磨损影响下的摩擦诱导低频振动 237
8.1.1 摩擦块表面偏磨特征 237
8.1.2 摩擦诱导低频振动时域特性 238
8.1.3 摩擦诱导低频振动频域特性 238
8.1.4 表面摩擦磨损特性 239
8.1.5 数值仿真分析 242
8.1.6 表面形貌？摩擦诱导低频振动的关系 246
8.2 表面织构化设计抑制摩擦诱导低频振动 248
8.2.1 表面织构化设计 248
8.2.2 摩擦诱导低频振动时域特性 249
8.2.3 摩擦诱导低频振动频域特性 252
8.2.4 表面摩擦磨损特性 252
8.3 摩擦块尺寸设计抑制摩擦诱导低频振动 256
8.3.1 摩擦尺寸设计 256
8.3.2 摩擦诱导低频振动时域特性 257
8.3.3 摩擦诱导低频振动频域特性 257
8.3.4 有限元仿真 258
8.4 切入端特征优化抑制摩擦诱导低频振动 259
8.4.1 摩擦块形状设计 259
8.4.2 摩擦诱导低频振动时域特性 260
8.4.3 摩擦诱导低频振动频域特性 261
8.4.4 表面摩擦磨损特性 261
8.4.5 有限元仿真 264
参考文献 270