为了迎接新世纪新经济时代的到来，我国铁路部门提出了“高速重载”的远大目标。无论高速还是重载，“制动”都是一个非常关键的问题。制动问题如果没有解决，即使有了高质量的线路，有了功率很大的牵引动力等，高速或者重载还是不可能实现的。 目前我国运行列车制动装置的破坏形式主要是踏面擦伤和制动盘裂纹，严重影响了运行质量。现有对制动过程的研究是以非耦合的方式对制动装置中某一部件进行多个物理场的分析。但是由于列车制动过程是通过制动装置各个部件之间的相互作用来产生制动力的，是一个涉及到大转动、动态接触、热—机耦合的复杂问题，所以对制动问题的研究必须考虑各个部件之间的接触以及温度场与位移场的强耦合作用。 作为国家行业863重大课题《铁路机车车辆虚拟样机系统》的一部分，本文在研究接触问题和热—机耦合问题数值方法的基础上，采用国际上通用的非线性有限元分析软件MSC.MARC建立了踏面制动和盘形制动主要部件的多体接触计算模型，其中用解析方法描述，即用NURB曲线、高斯曲面来描述接触区域，用Fortran语言编写定义初速度的用户子程序，首次对两种制动过程热—机耦合进行了数值仿真，定量给出了主要制动部件在不同初速度、不同制动力下各个时刻的速度、应力和温度的变化规律，为研究车轮、闸瓦以及制动盘寿命提供了理论依据。 由于所研究问题的复杂性，在当前计算机硬件的条件下，本文仅能对制动过程的初始阶段进行数值模拟。如果硬件条件足够好，就能够对整个制动装置的制动全过程进行有效的仿真。