地铁列车基础制动装置摩擦副作为空气制动部分的执行机构，其随着地铁列车向高速、重载不断发展，所受到的制动热负荷逐渐增加，由此引起的一系列摩擦副热损伤问题不容忽视。因此研究线路条件下列车制动摩擦副温升情况是很有必要的。同时随着商业有限元仿真技术和温度测试技术的不断发展，通过有限元仿真结合列车线路温升试验的方式，为研究各种制动工况下制动摩擦副温升提供了手段和方法。
　　本课题以地铁列车车轮与闸瓦构成的制动摩擦副为研究对象。首先，分析了线路运行条件下制动摩擦副温升表征参数和影响因素；其次，基于有限元仿真方法进行了典型制动工况下的车轮闸瓦温升研究，最后，制定了摩擦副制动温升动态测试方案，并开展了某地铁列车实际线路跑车试验，结合仿真与试验揭示了线路条件下的摩擦副温升及其影响规律。文章的主要内容及结论如下：
　　(1)围绕研究对象，提出了表征摩擦副温升的参数，包括摩擦中心瞬时温度、摩擦副内部温度、制动温升幅度、最大温度、最小温度、平均温度。结合线路运行条件下列车制动的特点，分析了影响制动摩擦副温升的相关线路工况参数，包括制动模式、车辆载重、制动初速、线路坡道、闸瓦磨耗。
　　(2)针对温升仿真，提出了考虑线路工况参数包括载重、速度、坡道的制动热流计算方法，与试验数据对比证明这种方法获得的仿真温度更贴近与真实温度。通过仿真，分析了纯空气制动工况下制动摩擦能量与车轮温升表征参数的变化关系，对数据进行了拟合和标准差分析。结果表明，可以认为单次纯空气制动过程中踏面最高温度、最低温度、平均温度、以及温度梯度与制动摩擦热量存在线性关系。
　　(3)提出了基于热电偶，红外点温仪，红外热成像仪的摩擦副温升测试方案。针对内置热电偶进行闸瓦测温方法中由温度梯度效应产生的误差，提出了由测点处温升数据近似闸瓦摩擦界面处温度的修正方法；针对车轮踏面这种表面光亮、发射率低且不稳定的表面温度动态监测，提出了采用停车时热电偶数据补偿全程红外点温仪数据的处理方法，与补偿前的红外点温仪数据相比，温升精度提高了15%。
　　(4)进行了多个制动工况下的制动温升试验。结合试验和仿真结果总结了摩擦副以下温升规律，包括：1)电空配合模式下，由两节车制动故障引起的温升提升并不显著。2)在纯空气制动工况下，AW2负载下单次制动闸瓦温升可达60～70℃，车轮温升可达100℃；AW3负载下闸瓦温升可达160℃，车轮温升可达240℃，制动温升与载重关系较大。3)纯空气循环制动工况下温升积累随制动次数的在制动30次的左右达到平衡。4)单次纯空气制动的摩擦副温升与制动能量具有线性关系。5)在不考虑线路坡道、载重变化，仅分析制动初速与制动温升关系的前提下，单次闸瓦温升与制动初速关系可用y=96.246-2.39lv+0.036V2来近似，车轮踏面温升与制动初速关系可用y=8.684+1.874v+0.008v2表达。