随着时间的发展,汽车功能愈加成熟,人们也愈加重视汽车安全问题。据统计,在一系列交通事故中,有接近45%的几率是制动系统失效造成的,制动系统失效往往是制动盘受到持续热冲击导致。当汽车制动时,制动盘的转速接近其固有频率时候,制动系统容易发生共振,产生噪音,危害汽车的安全。所以对制动盘进行模态与热分析很有必要。本文针对某汽车盘式制动器在制动过程产生振动与过热现象,以制动盘为研究载体,对其进行模态与热分析,最后通过改变制动盘构型来进行仿真对比分析。首先,对有限元、模态分析和热分析理论及本文所使用的Hyper Mesh、ANSYS软件进行介绍。在此基础上,对制动盘和摩擦片进行三维建模,使用Hyper Mesh进行网格划分得到有限元模型,参考经验公式得到热流密度、对流换热系数和制动压力的拟合曲线。其次,在ANSYS中进行模态与热分析。对制动盘和摩擦片进行模态分析,发现两者的最小固有频率远大于工作频率,且最小间隔为104.1Hz。制动盘温升模拟表明在2.40s时摩擦环上最高温度为214.05℃。通过热-结构耦合发现在1.8s时散热筋板边缘出现最大等效应力为207MPa。最后,通过对制动盘打圆孔、改变散热筋板数量、改变散热筋板厚度三种方式来进行仿真对比分析。通过打45个直径10mm圆孔,制动盘最高温度降低0.47%,起到排粉清洁的目的,质量降低3.16%,热应力增大18.84%;增加散热筋板数量为60个,制动盘最高温度降低0.3%,热应力降低9.96%,质量增加3.37%,增加相关成本;将散热筋板厚度改为14mm,制动盘热应力降低0.47%,质量降低1.16%,最高温度增加4.16%;通过减小散热筋板数量为15个、增大散热筋板厚度为14mm,制动盘与摩擦片固有频率最小间隔分别增加31.70%、43.32%,使制动更安全。