大功率盘式制动器在高负载和高转速的工况下进行紧急制动时,制动界面会因为大量的摩擦热发生热磨损,硬质颗粒在制动界面刻划造成磨粒磨损,导致制动器制动效能下降,因此,研究大功率盘式制动器在制动过程中的磨损现象及规律,对提高制动系统的制动效能具有重要意义。本文以大功率盘式制动器制动盘/片的磨损为研究对象,利用多尺度分析方法对制动界面的磨损过程和磨损规律进行研究,主要研究内容如下:(1)基于高速重载的制动工况,采用微元法对Archard磨粒磨损计算公式进行了改进,建立了磨损计算模型,在宏观尺度下,利用有限元方法对制动闸片制动过程进行了模拟,分析了制动闸片表面磨损分布状态,探究了制动闸片的磨损规律,同时结合实际模拟试验进行了验证。结果表明:制动闸片摩擦入口的位置磨损相对较大。制动载荷的增大和初始制动转速的增加会加剧制动闸片的磨损。(2)考虑制动盘的运动特性,推导了适用于盘式制动器制动盘磨损计算模型,利用有限元方法分析了制动盘表面磨损规律,得到了宏观尺度下制动过程中制动盘磨损量的变化曲线,并利用销-盘试验对有限元磨损模型的有效性进行了验证,采用控制变量法研究了制动参数对制动盘磨损的影响。结果表明:制动载荷会增加制动界面的实际接触面积来加剧磨损。初始制动转速的提高,增大了材料的剪切破坏程度,使磨损变得严重。(3)采用有限元-离散元耦合法,建立了制动盘/片制动界面细观磨损模型,分析了制动过程中制动界面材料脱落形式和颗粒间的力链分布,得到了细观尺度下制动界面的磨损规律,并对离散元仿真结果和有限元仿真结果进行了对比分析,验证了离散元模型的可行性。结果表明:制动闸片的磨损明显比制动盘严重。制动载荷增加和初始制动转速的增加容易使颗粒间的平行粘结键断裂,材料破坏严重,加快制动界面的磨损。本文研究了大功率盘式制动器制动盘和制动闸片分别在宏观尺度和细观尺度下的磨损规律,探究了制动参数对制动界面磨损的影响,为制动盘和制动闸片的设计提供了理论依据,为制动器磨损寿命的提高提供了技术支持。