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表面织构设计及其润滑行为研究

织构化表面可以显著改善机械配副摩擦学特性，因此工程中得到了广泛应用。然而，现行的织构设计方法往往基于试错法或前人经验。对于织构设计，特别是织构不规则形状、排布设计，则相对缺失。本研究建立了考虑局域流体动压和局域接触的混合润滑模型，在单向和往复运动条件下，以最小摩擦系数和最大承载性能为目标，优化织构不规则形状和排布，提出了鱼形、子弹形等织构形状设计和“塔形”织构排布对流体动压的局域调控，相比于传统圆形织构等宽排布设计，其摩擦系数降低率高达20 %。揭示了鱼形、子弹形织构尖头对局域流体动压低压区抑制作用，燕尾对局域流体动压高压区增强作用，发现了塔型织构排布可有效减小边缘对局域流体动压的限制效应。