李月明， 杨俊英， 韩晓明， 高 飞

(大连交通大学 连续挤压教育部工程研究中心， 辽宁大连 116028)

在列车制动过程中，动能通过制动盘和闸片的摩擦转换为热能并主要被摩擦副吸收，随着列车速度的不断提高，列车制动能量越来越大，因此制动盘所处的环境更加恶劣，这严重影响摩擦副的寿命，威胁行车安全[1-2]。

认识制动盘温度分布规律一直是这个领域许多学者关注的问题[3-9]。这方面的研究主要涉及到材料性能[10-12]、制动工况[13-14]、散热条件[15-16]等方面。摩擦副的形式是影响制动盘寿命的重要因素之一。Alnaqi等[17]利用缩比制动器，对4种宽高比的闸片进行试验测试，发现改变闸片的宽高比，影响制动盘的热效应，且存在一个宽高比，能最大限度地降低制动盘的热效应。高飞等[18-19]通过试验与数值模拟发现，摩擦块结构的不同导致摩擦面弧长分布不同，摩擦块结构对制动盘面温度的影响程度在制动初期最为明显。摩擦弧长的分布差异造成放大温度偏差的作用，随制动速度和制动压力的增加而增加。陈龙[20]采用模拟与试验，对比相同接触面积下，完全接触、两侧接触、中间接触、外侧接触和内侧接触5种接触方式的温度场，发现闸片接触方式不同，制动盘温度场不同。这些工作表明，摩擦块形状、分布和接触方式均对制动盘温度场造成影响，而实际测试发现，制动盘和闸片的接触面积是在变化的，接触面积的变化，必然会引起接触压力的改变，从而影响到温度以及热变形的程度。……