刹车系统接触区一旦受雨水侵入恶劣环境的影响,极易发生过量磨损导致的制动失效现象。本文考虑大量雨水侵入刹车系统接触区而形成的液体润滑极端情况,将织构化技术引入刹车系统,开展织构化刹车系统动态仿真和润滑特性研究,研究多因素影响下刹车系统摩擦学性能、制动特性和热力学行为变化规律,进而有助于改善刹车系统的工作性能。1)与传统干摩擦接触不同,雨水异常侵入工况下刹车系统接触区将会演变出润滑状态,其润滑失效机制不明确。因此本文提出一种计及雨水影响的刹车系统动压润滑与织构模型集成分析方法,建立不同织构形貌下接触区润滑特性分布模型,研究揭示不同织构类型、织构深度、织构面积占有率、倾斜角度凹槽织构、组合型织构等多因素下刹车系统润滑特性变化规律,并验证动压润滑与织构集成模型的有效性。研究表明:不同织构类型,圆形和方形织构摩擦学性能较好;当织构深度和面积占用率增大时,承载力先增大后减小,摩擦系数先减小后增大;当凹槽织构倾斜角度增大时,承载力逐渐增大,摩擦系数逐渐减小;不同组合型织构,圆锥与椭球组合型织构承载力较小,摩擦系数较大。结果表明刹车系统接触表面织构类型选取为圆柱形、方形和单凹槽形织构时摩擦学性能优良。2)制动特性和热力学行为是刹车系统工作性能的重要指标,分别采用运动学仿真和有限元分析方法,研究揭示不同工况和织构类型耦合作用下对刹车系统制动特性和热力学行为的影响规律,并验证织构化刹车系统热力学模型的有效性。制动特性研究表明:制动片表面采用凹槽织构能够提升刹车系统的制动性能。热力学行为研究表明:制动盘径向上温度和应力集中于中部区域,轴向上远离接触表面节点的温度和应力逐渐减小;当制动片表面采用凹槽织构时,制动盘最高温度和最大应力低于无织构情况;随着制动时间、制动压力、车速和制动片热膨胀系数的增加,制动盘温度场和应力场最大值逐渐上升;随着制动片密度的增加,对制动盘温度场和应力场最大值的作用效果不显著。说明制动片表面采用凹槽织构可以有效改善刹车系统的制动性能和热力学行为。3)组合凹槽织构将会影响刹车系统热力学行为,因此采用对比分析的方法研究组合凹槽织构对刹车系统热力学行为影响机制。研究表明:当制动片表面采用十字凹槽织构时,制动盘最高温度远小于无织构情况,并且制动盘表面温度场和应力场分布更加均匀,因此采用十字凹槽织构可以有效提升刹车系统的热力学行为。该研究对于提高车辆刹车系统的服役性能与寿命,以及减少因过量磨损导致的车辆制动失效具有重要现实意义。