高速铁路在我国经历了长达20余载的锤炼,此间共进行了6次铁路提速,现代铁路网络初具规模。近年来,我国政府在发展高速铁路时,遵循集成创新、原始创新、引进消化吸收再创新的战略,积极兴建现代化铁路干线,“和谐号”高速动车组列车的速度梯度覆盖了200 km/h、250 km/h、300 km/h、350 km/h,在运输市场中占据显耀地位。2011年,京沪城际铁路开通并投入运营,其商业运营速度达到380 km/h,是当时全球最快的铁路专线,受到国际瞩目。可以说,中国凭借自身的实力,已经步入了高速时代。列车不断提速,怎样实现列车的安全减速,即实现高速列车的设计减速,就成了现如今一个迫切需要研究、解决的问题。高速列车时代,列车制动系统必须具备更高的性能,能够应对急剧增大的热负荷。高速列车在开始制动之后,尤其在电气制动失效时,摩擦振动系统要承载所有的热负荷,在较短时间内消耗掉全部的机械动能,在这一过程中,摩擦副承载着巨大的热负荷冲击,如果摩擦副受到损害,并发生性能降低甚至失效,则制动效果变差,制动距离增加,就可能引发不可挽救的灾难。列车提速不能只考虑提速技术,还应注重对制动技术的研究,只有采用科学合理的制动方式,配置高性能的制动装置,才能实现高速列车安全运营的目标。高速列车制动盘的使用寿命和制动性能主要受到裂纹损害的影响,在制动状态下,制动盘在循环摩擦作用下,盘体表面积聚了大量热量,局部温度激增,一旦热应力超过了基体材料的屈服极限,制动盘就会出现塑性变形,长期积累还会产生内部组织结构破坏和表面裂纹。可见,为了控制裂纹产生,就必须研究制动盘的热应力问题,因此,有必要模拟分析制动盘在制动状态下的温度场变化和应力场变化,这对于制动盘选材、结构设计等都具有现实意义。本文利用ANSYS软件,采用理论推导与实际分析相结合的方法,模拟分析了制动盘在制动状态下的温度场和热应力场的变化规律,这对于制动盘选材、结构设计、失效分析等都具有现实意义。具体来说,为了控制裂纹产生,在选材时应当选用抗拉强度和比热容大,而热膨胀系数和弹性模量小的材料,在可能情况下,还应选用轻质材料;此外,考虑到制动盘结构会对盘体的散热和温度场分布产生直接影响,因此,应当设计出有利于散热和分散温度的结构。