本文以间隙密封伺服液压缸的异质活塞表面为对象,基于弹性流体动压润滑、金属夹杂理论,对异质颗粒的形状及其分布规律进行分析,优化接触表面的润滑特性;通过分析颗粒和基体的失效形式,研究发生失效后对动压润滑油膜的影响,以期为材料选取和颗粒制备提供参考,并延长异质材料的使用寿命。(1)异质活塞表面建模及颗粒形状探究:通过对异质活塞表面线接触弹流润滑模型的仿真计算,研究了不同颗粒形状对润滑状况的影响。计算结果表明,基体材料中的软质颗粒较硬质颗粒更有利于提高接触表面的弹流润滑性能。(2)软质立方体颗粒的分布参数优化研究:研究了多立方体颗粒的分布参数对接触区域油膜厚度和摩擦系数的影响。结果表明,合理的颗粒分布参数可以改善接触表面的润滑性能,软质立方体颗粒边长L=0.2mm时,最佳分布参数为D_p=0.25mm和c=1.5。(3)颗粒脱黏对接触表面弹流润滑的影响研究:研究了单个颗粒脱黏对接触区域油膜厚度和压力分布的影响,并分析了异质材料内部的最大剪应力分布情况。结果表明,颗粒脱黏会对脱黏区域接触表面的位移产生较大影响,造成油膜压力的激增。异质材料内部的剪应力也明显增大,更容易出现应力集中,进而出现裂纹甚至断裂等严重失效情况。(4)孔隙对接触表面弹流润滑的影响研究:以椭球型孔隙为研究对象建立弹流润滑模型,分析了间隙油膜的润滑特性和异质材料内部的应力状况。结果表明,孔隙相对于立方体型颗粒的位置不同,接触表面的位移变化情况有所不同,但都会造成油膜压力在离开孔隙区域时激增。并且,孔隙的存在对异质材料内部应力的影响较大,孔隙越小(倾斜角度越小)越容易造成应力集中,进而使得基体材料进一步破坏失效。为改善缺陷情况,提出了异质材料的等效制备方法。