随着科技不断发展,为了满足城市人口日常出行需求,城市轨道交通已迅速发展成一种有效的解决方案。其中跨座式单轨车辆因具有爬坡能力强、转弯半径小、占地少、噪音小以及成本低等优点,未来在国内将有巨大的应用市场。跨座式单轨车辆因多运行在转弯半径小、地形复杂的城市路况,导致其在运行过程中频繁进行制动,因此制动盘相比其他城市轨道交通车辆承受更加剧烈的热负荷作用,导致疲劳寿命明显下降从而影响车辆的安全运行。由于试验条件的限制,目前国内外对于跨座式单轨车辆制动盘在制动过程中所受到的热负荷研究仍处于探索阶段。本文为了对跨座式单轨车辆制动盘进行更符合实际情况的热负荷仿真研究,采用模拟接触摩擦生热模型研究方法,在ABAQUS软件中建立1:1制动盘实体模型,完成常用制动和紧急制动两种典型工况相关参数的计算,结合制动工况对实体模型设置速度位移和对流换热边界条件,完成跨座式单轨车辆制动盘和摩擦片有限元仿真模型的建立。对制动盘瞬态温度场进行仿真计算,研究温度场分布情况以及变化规律,并将得到的仿真结果与采用等效热源方法得到的仿真结果进行对比分析。此外,结合模拟接触摩擦生热模型采用热-机完全耦合法对制动盘热应力场进行仿真计算,得到其在两种制动工况下应力场的仿真结果,对比分析不同方向应力场分布及其变化规律。最后对制动盘进行静强度评定,参考UIC ORE B12/RP17试验报告,结合MATLAB在Smith图形式修正的Goodman图中就紧急制动工况下的六个分析增量步对制动盘进行疲劳性能评估。通过对跨座式单轨车辆制动盘在两种制动工况下的温度场及热应力进行仿真分析,结果表明:关于温度场方面,采用模拟接触摩擦生热模型研究方法得到的温度场分布呈非对称分布,最高温度位于制动盘接触摩擦区域中间靠外径的位置,节点温度变化曲线呈“锯齿”状,沿径向方向节点间温差较大,沿周向方向温度变化曲线存在相位差。采用等效热源方法,温度场分布几乎呈现对称状,节点温度随时间平滑变化,沿径向、周向方向节点间温差极小。结果表明,模拟摩擦生热模型研究方法因考虑到接触摩擦作用的影响,相比更符合实际情况;关于应力场方面,仿真结果显示应力场呈不对称分布,节点应力随时间呈“锯齿”状变化,且最大应力值分布在摩擦区域靠外径的位置,与温度最大值所处位置相同。沿径向和周向方向节点间应力差值较为明显,沿周向节点变化曲线存在相位差,应力差值较小。仿真结果体现出应力场与温度场呈相互耦合作用影响;关于疲劳方面,结果表明,制动盘静强度以及疲劳强度均满足安全要求。