摩擦制动是高速动车组最重要的制动方式之一。但在动车组摩擦制动的过程中常伴随有摩擦颤振的现象,该振动降低了动车组运行的平稳性和舒适性,还会对转向架零部件、制动装置产生破坏作用,是一种有害的振动。制动夹钳同时作为摩擦颤振的施力者和受力者,受到多种作用力的叠加影响,是这个过程中需要重点研究的对象。本文以粘滑摩擦机理为理论依据研究动车组制动夹钳的摩擦颤振特性。分别基于恒定动摩擦系数和摩擦系数-相对速度负斜率特性构造摩擦力元,建立单自由度系统粘滑振动模型。分析系统的临界速度,讨论了摩擦颤振的影响因素。研究表明当制动速度低于临界速度时系统发生摩擦颤振,高于临界速度时系统趋于稳定。增加闸片质量、刚度、阻尼等方式能够降低临界速度,有利于抑制制动过程中粘滑颤振的发生。高于临界速度制动减速,系统仍可能发生粘滑颤振,致使制动过程中振动现象长时间伴随。本文证明了粘滑颤振产生的原因在于摩擦系统的最大静摩擦系数大于动摩擦系数,摩擦系数-相对速度的负斜率特征不是引发粘滑颤振的根本原因。在此基础上,本文以CRH2型动车组的制动夹钳为原型,在SIMPACK软件中建立了四分之一转向架系统闭环耦合动力学模型。考察了盘形制动装置出现粘滑现象时的摩擦力规律,并据此搭建了滑动摩擦力元和静摩擦力元。得到制动夹钳在不同的参数条件下的振动情况,以及所对应的轮轨力、销轴力等。本文还考虑了轨道激励对摩擦颤振的影响。仿真结果表明,系统振动的频率在50Hz左右,随着制动速度提高,闸片两侧的粘着先消失,中部的粘着后消失。摩擦颤振会导致车辆一、二系悬挂的振动加速度波动加大,但不足以对平稳性造成影响。摩擦颤振还会使轮轨间的动作用力及轮对减速的不均匀性增大。通过适当降低制动装置在转向架上的定位刚度可以减轻振动对车辆动力学性能的影响。一般情况下,轨道不平顺激励对摩擦颤振没有显著影响。本文还对CRH2型动车组的制动夹钳进行了约束模态分析,得到其前8阶的固有频率和振型,并讨论模态振型频率和摩擦颤振频率的相互影响。分析表明制动夹钳存在的频率为160Hz~210Hz的模态振型与摩擦导致的粘滑振动方向一致,但不会产生由粘滑振动引发的制动夹钳结构的共振现象。