盘式制动器的制动过程是剧烈的“温度-应力-摩擦磨损”耦合现象,制动盘温度高、应力大,刹车片磨损快,是目前盘式制动器使用寿命短的重要原因。所以,开展对盘式制动器制动盘表面织构制备,探索不同面密度织构对制动副摩擦系数、温度、应力及磨损的影响,对提升汽车制动性能和安全性能具有重要的理论意义和实际价值。本文针对球墨铸铁QT600制动盘和树脂基复合材料刹车片所组成的制动副,利用试验研究、有限元分析相结合的方式对制动副进行研究。主要研究内容如下:(1)通过表面织构干摩擦摩擦磨损试验,研究激光微造型凹坑及其分布对小样制动副摩擦系数和磨损体积的影响,通过对比QT600无织构和织构化小样试件,探讨表面织构的摩擦学性能,揭示表面织构在干摩擦状况时的摩擦机制;通过对整盘式QT600制动盘在不同温度下进行摩擦系数和磨损率的测定,探讨其摩擦学性能,揭示其不同温度下干摩擦状况的摩擦机制。(2)通过ABAQUS盘式制动器热-应力耦合有限元仿真模拟,建立6组不同织构面密度的QT600小样温度场-应力场耦合模型,通过对比QT600无织构和织构化小样模型温度场与应力场的分布,探讨表面织构对温度与应力的影响;建立6组不同织构的QT600整盘式模型,探索在紧急制动工况下盘式制动器制动盘温度场和应力场的实时变化情况,求证温度场与应力场之间存在强耦合关系。(3)通过磨损性能研究,在试验后对6组不同面密度小样的表面磨痕深度进行分析,同时对QT600小样磨损体积及其磨损后的表面微观形貌进行分析,探究QT600小样式试样的磨损机理;通过对QT600整盘式刹车片试样磨损率、磨损后的表面微观形貌、不同温度下磨损点硬度和磨损前后表面元素的变化情况进行分析,探究QT600整盘式试样的磨损机理。