王东伟 ，吴 霄 ，项载毓 ，莫继良

（1. 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，四川 成都 610213；2. 西南交通大学摩擦学研究所，四川 成都 610031）

随着我国高速列车运行速度的不断增大，列车在不同运行工况下的制动性能优劣程度已经成为了影响高速列车发展的首要问题[1]. 在列车制动过程中，制动盘和制动片在快速高压下发生剧烈的摩擦作用，释放出大量热能，对摩擦表面造成周期性热冲击并形成热斑，且由于热机耦合的作用，制动热对系统振动噪声和疲劳损伤均有重要的影响[2]. 因此，研究高速列车制动系统在热机耦合状态下的摩擦副表面温度场和应力分布特征，对探索新型制动盘表面的耐磨与抗疲劳途径，改善制动尖叫噪声，改进制动盘的使用寿命有重要的意义[3].

考虑到1∶1高速列车制动试验的复杂性和长周期等特点，大量研究者采用数值模拟的手段对制动过程进行模拟，以揭示制动系统的热机耦合动态特性[4-9]：刘静娟等[4]探讨了不同结构的筋板对制动盘散热性能的影响，得到了有利于改善制动盘散热性能的筋板分布结构；石晓玲等[5]建立了带裂纹的制动盘网格，并探讨了热机耦合作用下单条裂纹和多条裂纹的扩展规律；杨智勇等[6]充分考虑材料热传导的瞬态过程和材料高温下塑性变形的特性，进而进行弹塑性热机耦合求解，验证盘面局部热斑产生原因；周素霞等[7]建立制动盘无内热源的三维温度场……