DOI：10.3969/j.issn.1672-3872.2025.02.035
基金项目：甘肃省高校科研创新平台重大培育项目“盘式制动热物理相关多物理量场耦合机理研究”（2024CXPT-13）
作 者：张恩丞 1，2 ，王良璧 1，2
（1. 兰州交通大学机电工程学院，甘肃 兰州 730070；2. 兰州交通大学铁道车辆热工教育部重点实验室，甘肃 兰州 730070）
摘 要：【目的】开发能再现制动盘摩擦过程的数值模型，研究介观尺度下接触表面微凸体的变形机制、接触特性，优化盘式制动器的摩擦性能。【方法】基于热力学框架构建了弹塑性材料三维机械-热耦合的热传导模型，为摩擦热提供了一种新的热源施加方式，利用ABAQUS提供的用户材料子程序VUMAT二次开发平台编写了考虑不同摩擦因素（接触载荷和相对转动速度）的摩擦模型，并通过控制变量法设计了制动转速为48 rad/s、72 rad/s、96 rad/s和制动载荷为16 MPa、22 MPa、24 MPa、32 MPa的制动模拟工况，对制动盘高速干摩擦的热耗散进行模拟分析。【结果】摩擦热一部分来自界面的相对滑动，另一部分来自材料内部塑性形变，且随着接触载荷和相对转动速度的增加，产生的总摩擦热也增加。【结论】研究开发的数值摩擦子程序可以有效解决试验中物理量测量不方便的问题，节省试验成本，可为介观尺度的高速干摩擦热产生机理的研究提供新的思路。
关键词：VUMAT；制动盘摩擦；塑性热耗散；有限元仿真
引文信息：[1]张恩丞，王良璧.制动盘摩擦热-力耦合的ABAQUS二次开发与应用[J].南方农机，2025，56(2)：136-140+156.
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