盘式制动是高速列车的基础制动方式,检测盘式制动性能的最有效方法是1:1台架试验,但其设备昂贵、测试成本高等因素加剧了研发成本。缩比试验是对照实际制动条件的一种缩小比例的试验方法,具有成本低、试验时间短等优势,但缩比试验与1:1试验的测试数据是存在偏差的。因此,研究两种测试方法在摩擦副温度、摩擦系数等方面的偏差及影响偏差的因素等问题,会有助于利用缩比试验检测盘式制动性能。本文利用缩比试验台和1:1车辆制动试验台,在速度50～220km/h、压力0.19～0.49MPa范围内,进行了制动试验。利用ADINA有限元软件,计算了两种测试方法的盘面温度、制动时间等。在此基础上进行缩比摩擦副的设计,分析了摩擦弧长、缩比系数对缩比与1:1盘面温度场分布及制动时间的影响,得到结论如下:(1)数值计算表明,缩比盘面温度分布呈单峰状,1:1盘面温度分布呈多峰状,缩比盘面峰值温度高于1:1盘面峰值温度。峰值温度时刻前,两种条件的温度相近,两者的盘面最高温度差别主要出现在峰值温度时刻后,且随制动压力的增加而增加。原因在于随制动压力的增加,制动时间降低,较小的制动时间相当于增加了制动功率和减少了散热时间,而缩比摩擦弧分布的集中度加剧了热量的集中程度,从而导致高压力下,缩比盘面最高温度明显高于1:1的盘面最高温度。(2)制动试验表明,缩比盘面峰值温度高于1:1盘面峰值温度,峰值温度差值随制动压力增加略有降低。制动压力为0.19MPa,制动速度从120km/h增加到220km/h,两种摩擦副的盘面峰值温度差值从40℃增加到88℃,制动压力为0.49MPa时,温差在33～53℃之间。两种测试方法导致的温度差别在于冷却条件和摩擦弧长分布的不同,1:1试验摩擦弧长分散性大,使得盘面温度均匀性好于缩比试验。(3)制动压力改变盘面温度而影响到缩比和1:1两种试验方法的摩擦系数,在低制动压力时,峰值温度低于400℃,摩擦材料的力学性能良好,而缩比闸片实际接触面积的比例大,因此摩擦系数高于1:1条件。高制动压力时,过高的盘面温度软化了闸片材料,加剧了缩比条件下的摩擦系数的衰减,导致低于1:1摩擦副的摩擦系数。(4)缩比摩擦副设计及模拟计算表明,缩比与1:1摩擦副制动性能偏差在于盘面热量的分布形态的不同,当盘面摩擦弧分布形态和散热条件一致时,才有可能在摩擦系数、盘面温度分布和盘面降温速率、制动时间等方面有相似性。