李 进，李 乐，吴健鹏

(北京信息科技大学 现代测控技术教育部重点实验室，北京 100192)

0 引言

盘式制动器在车辆制动系统中应用十分广泛，其核心部件包括刹车盘和刹车片，其中刹车盘的性能对车辆制动系统产生直接影响。盘式制动器利用刹车片与刹车盘之间的接合压力产生制动力矩，使车辆停止。车辆制动期间系统动能转化为热能，制动器摩擦副表面产生大量摩擦热，热能的积累使摩擦副局部温度急剧升高，导致摩擦界面温度场分布不均匀，刹车盘巨大的温度差导致其内部热应力分布不均匀，从而产生热变形甚至热裂纹[1-2]，这是影响摩擦副摩擦学行为的重要因素之一。因此，研究刹车盘滑摩过程的温度场特性对提升刹车盘的工作性能具有重要意义。

针对上述刹车盘摩擦副的热失效现象，国内外学者展开了广泛的研究。王欲进等[3]对刹车盘的厚度变化和温度场的分布进行仿真，使用了基于交错接触的中间处理器处理数据结果。陈友飞[4]建立了有限差分模型，对单次紧急制动工况和多次循环制动工况进行仿真，分析了瞬态温度场、接触压力场和应力场的分布规律，探讨了刹车盘在交变应力作用下产生径向裂纹的原因。余为高[5]探究了刹车盘由于热源位置改变和对流换热作用所形成的不同温度场特性，分析了刹车盘径向热裂纹产生的原因，并采用Coffin-Manson公式预测刹车盘热疲劳寿命。张立军等[6-7]建立了热-机耦合有限元模型，通过改变制动器相关结构参数，分析了不同结构参数对热-机耦合的影响。……