徐 焱 张卫华王月明

（1.西南交通大学牵引动力国家重点实验室，610031，成都；2.西南交通大学机械工程学院，610031，成都∥第一作者，博士研究生）

悬挂式单轨车是城市轨道交通车辆类型中的一种重要型式。其特点在于其轨道为特殊形状的箱型梁，梁体一般为空心向下开口，且车辆悬挂于轨道下方运行。悬挂式单轨车运行时转向架处于轨道梁内部，而车体悬挂于下方，由悬挂装置与转向架连接。悬挂式单轨车的制动方式一般有2种：①转向架上的制动板与轨道梁的摩擦制动；②转向架的走行轮上带有的制动闸片进行的闸瓦制动。目前，国外以日本千叶县0系为首的大部分悬挂式单轨车均采用制动盘制动。闸瓦制动时，由于闸瓦温度急剧升高以及热应力的不均匀分布而产生的热裂纹，是致使闸片失效的重要因素。因此，研究制动闸片制动时的温度场和应力场具有重要的意义。本文通过有限元法对悬挂式单轨车正常制动时闸片的温度场和应力场进行了仿真，重点研究了闸片的热功率转换情况，为未来中国引进悬挂式单轨车时闸片的设计优化提供理论参考。

1 制动盘热分析

过去进行制动盘温度场和热应力场分析主要采用热功率法。该方法的核心在于将车辆动能的90%转换为摩擦产生的热能，再将热能转换为随时间变化的热流密度。起初研究者将整个摩擦盘简化为二维模型，忽略了如散热筋、螺纹装配孔等特征的影响，这样得到的仿真结果无法完整地体现整个制动过程，尤其无法判断散热筋等特征的热影响［1］。……