随着中国经济的快速发展,对铁路货物运输提出了更高的要求,快速和重载已成为铁路货物运输的两个重要发展方向。列车载重和速度的提高对列车制动提出更高的要求,因此制动系统的性能遇到新的挑战,传统的闸瓦制动已经不能满足制动要求。由于盘形制动功率大、摩擦系数稳定,同时还可减小车轮踏面磨耗,一般在速度高于120km、h的列车上普遍采用盘形制动。在常规制动和紧急制动过程中,制动盘作为摩擦副都具有至关重要的作用。尤其是在紧急制动时,制动盘需承受巨大的热负荷,热量在短时间内无法扩散出去,导致制动盘表面温度很高,由此产生的热应力是制动盘失效的主要原因,因此分析制动过程中制动盘的温度场、应力场、静强度及疲劳强度,对于制动盘的设计具有重要的理论和实际意义。本文采用有限元分析软件ANSYS10.0,对160km、h的快速货车的轴盘进行分析研究,根据制动盘的结构特点建立合理的三维模型,充分考虑各种载荷的施加方式,采用能量折算法确定了摩擦面上的热流密度,通过传热学原理确定了对流换热系数的加载方式,采用热-应力顺序耦合方法计算制动盘在一次紧急制动过程中的温度场和应力场分布,并进行了静强度和疲劳强度校核。本文主要工作包括：(1)根据160km、h货车的计算参数,在考虑制动时的粘着限制及基本阻力的基础上,对轴重18t,编组24辆的货物列车进行了紧急制动计算。为制动盘热-应力场分析提供必要的边界条件。(2)确定了制动盘的结构参数及材料的热学性能参数,并根据热分析理论计算得到制动盘的边界条件。(3)确定了ANSYS中热载荷的施加方式,对制动盘的温度场进行仿真分析,并在确定制动盘边界条件及机械载荷后,将得到的温度场结果以多载荷步的方式施加到结构分析中,采用热-应力顺序耦合方法对制动盘进行一次紧急制动过程的应力场分析,重点讨论了制动盘盘体各部分的径向应力和周向应力随时间变化的历程。计算结果表明,制动盘在紧急制动过程中要承受压应力和拉应力组成的疲劳应力的循环作用。(4)在满足静强度的基础上,对制动盘三个应力较高部位进行疲劳强度评定,结果表明,所选节点的应力幅和平均应力均落在Haigh图形式的修正Goodman疲劳曲线界限内,其疲劳强度满足要求,制动盘高应力部位不会产生疲劳裂纹。