聚醚醚酮材料(PEEK)具有优异的自润滑、耐摩擦、耐腐蚀性能和较低的密度,作为摩擦材料在航空航天、汽车工业以及生物医疗等领域得到了广泛应用,但其摩擦磨损性能较为复杂,且受摩擦条件的影响较大,目前尚缺乏对PEEK摩擦磨损性能的系统研究。本文基于干摩擦磨损实验,系统研究了摩擦条件对于PEEK材料摩擦磨损性能的影响并建立了相应的磨损模型。通过有限元方法建立了对应的磨损有限元数值模拟方法,并进一步探讨了基于能量法磨损模型在PEEK材料上应用的有效性和合理性。(1)本研究首先基于干摩擦磨损实验,研究了摩擦条件对于PEEK摩擦磨损性能的影响,在此基础上建立了考虑摩擦条件的修正Archard磨损模型。摩擦条件考虑了不同PV值(接触应力与相对滑移速度的乘积)和温度的影响,通过端面摩擦磨损试验机获得了PEEK材料干摩擦条件下的磨损率、摩擦系数等摩擦磨损性能参数。通过有限元模拟的方法,获得了实验过程中PEEK材料摩擦接触面的平均接触温度,并基于PV值和平均接触温度建立了相应的磨损率计算模型。通过对不同PV值条件下与不同环境温度条件下PEEK材料的磨损率进行研究发现,随着PV值的增大以及环境温度的增高,PEEK材料磨损率均呈现增大的趋势,但是环境温度对于PEEK材料磨损率的影响更为显著。(2)其次,本研究基于所建立的修正磨损率计算模型和有限元数值分析方法,开发了PEEK制品的摩擦磨损数值仿真方法。通过与自适应网格子程序结合,提取节点接触压力、相对滑移速度、温度参数以计算磨损深度和方向,并基于此更新磨损有限元模型接触面节点位置。同时,通过将模拟得到的摩擦温度场作为预定义场导入磨损有限元模型中,完成了顺序热力耦合的完整框架,通过有限元模拟得到了相应的模拟磨损深度,且与实验结果吻合比较好,证明了磨损有限元数值模拟方法的合理性。(3)最后,本研究基于上述工作进一步研究了基于能量的PEEK磨损模型的有效性和合理性。Archard磨损模型为经典的唯象模型,具有较高的应用条件相关性。基于能量的磨损模型建立在能量平衡原理上,能够对磨损过程进行更为普适性的描述。本研究基于能量法磨损模型,通过对摩擦磨损实验数据分析,研究了比磨损率和单位距离摩擦功之间的关系以及摩擦条件的影响,可以为PEEK材料能量磨损模型的建立提供指导作用。