列车制动系统在铁路运输的安全运行方面起着至关重要的作用。随着我国高速铁路技术的逐渐完善,人们对速度的要求也越来越高这就更加考验制动系统的可靠性。目前我国高速铁路列车制动盘普遍为通风式制动盘,通风式制动盘可有效的将列车制动产生的热量带走,防止因为制动温度过高在制动盘表面形成热斑或制动盘摩擦表面局部温度过高形成很高的温度梯度导致制动盘内部形成热应力导致制动盘内部破裂。相比于实心制动盘,通风式制动盘的散热主要是通过散热筋表面、内部盘面。影响通风式制动盘温度分布的因素主要有摩擦环厚度、散热筋的排列方式和形状以及散热筋高度和直径大小。本文以250km/h高速列车的制动盘为研究模型,通过Solidworks软件对其进行三维模型的建立。基于摩擦功率法,利用ANSYS-Workbench软件对该制动盘进行热仿真分析。通过对比发现在列车制动过程中制动盘各表面的温度的变化规律为摩擦面温度在制动过程的前45s内温度急剧上升,且在摩擦环表面由于热流密度的加载方式是沿半径方向线性增加,所以摩擦环表面的温度呈环状分布。外圆周面的温度变化趋势从开始制动一直到制动后期持续上升,制动在59s之后增长趋势平缓,且外圆周面温度比制动盘其他表面的平均温度高。内圆周面和外圆周面一样与制动盘摩擦表面相连,但由于热流密度随半径的增加线性增加所以内圆周面的温度上升趋势小于外圆周面温度上升趋势。内部盘面的温度变化直接影响散热筋表面温度的分布,内部盘面温度在制动前30s内温度上升速度快,制动后33s温度上升速度较前期缓慢。但散热筋表面温度一直上升的趋势,且制动后期温度上升速度大于制动前期温度上升速度。这是因为由热量通过摩擦环固体导热传递到散热筋面的速率大于散热筋热量散失掉的速率。所以散热筋温度在整个制动过程中一直上升。在制动过程中对流换热系数的大小直接影响制动盘温度的分布,温度分布的不均匀和温度过高都会使制动盘产生很大的热应力导致制动盘破裂。由仿真结果可知散热筋面和摩擦面的对流换热系数最高,这也符合制动盘散热的效果。制动盘各表面对流换热系数的大小依次为散热筋面、摩擦面、内圆周面、外圆周面、内部盘面。将制动盘沿x轴方向分为迎风区和背风区两部分,可以得出结论在制动盘迎风区的各表面对流换热系数大于背风区的各表面对流换热系数。本文分析了制动盘在不同转速下从外圆周面流出的空气质量流量的变化,分析得出随着制动盘转速的增加从内圆周面进入制动盘经过制动盘内部从其外圆周面流出的空气质量流量增加,空气质量流量的增加会使制动盘换热效果增强,但随着制动盘转速的增加制动盘对空气的做功也会增加这将导致列车运行过程中的电能需求量增大。所以我们在追求制动盘良好的散热效果的同时也要考虑到在整个列车运行的过程中能量的消耗,达到绿色低碳的目的。