中文摘要：

在机械系统极端制动工况下，制动摩擦副由于高速重载相对滑动，致使摩擦材料承受极高温度和热-应力耦合作用，其材料性能极易发生突变导致摩擦失效，从而引发恶性事故。本项目采用试验探索、计算机仿真与理论分析相结合的研究方法，通过对极端工况下典型制动摩擦材料的试验研究，基于突变理论揭示摩擦材料的摩擦失效机理，并预测其突变行为。首先，针对机械系统极端制动工况开展模拟制动试验，并结合摩擦材料的动态热物性能和热机械性能试验，研究制动摩擦热及其动态热流分配机制；其次，基于模拟制动试验结果，并结合磨损试样表面的微观分析试验，研究摩擦材料的摩擦失效机理；最后，基于突变理论，建立极端工况下摩擦材料摩擦失效的突变模型，提出摩擦失效的预测方法，并通过试验进行验证。本项目的研究结果可为避免因摩擦材料摩擦失效而引发的机械系统恶性事故提供重要的理论基础，并可为高性能摩擦材料的研制提供有益的技术指导。