近年来表面织构作为一种应用于摩擦副表面的、有效的减摩抗磨方式,被不断的发展和创新,尤其是随着仿生摩擦学研究的深入,对表面织构的研究达到了新的高度。表面织构的种类繁多、尺寸各异、排布形式多样,应用工况条件千差万别,不同表面织构所形成的流体动压润滑机理不尽相同。如何根据不同工况条件选择适合的表面织构是发挥其减摩抗磨特性的关键。本文通过理论分析建立流体动压润滑普适性数学模型,结合仿真模拟对数学模型的关键变量进行求解,并利用实验结果验证和校核数学模型,以达到探究不同表面织构作用机理和根据工况选择最优表面织构的目的。在理论分析方面,本文以Navier-Stokes方程为理论基石,设定库埃特流动作为模型边界条件,并结合实际实验条件建立了流体动压润滑数学模型。由于流体力学方程中并无表示摩擦力与摩擦系数的变量,需要通过中间式将其与摩擦系数等参数相联系。在求解中间式时需要充分考虑实际实验中的试件尺寸、对磨件尺寸、加载力及转速等因素,保证数学模型的准确性和同一性。在对建立的流体动压润滑数学模型进行变换和化简后,其中与速度有关的关键变量未知,且不易在实际实验中测量,需要通过仿真模拟获得其变量值。在仿真模拟方面,本文利用SOLIDWORKS建模软件根据实际实验条件建立了V型、复合型、沟槽型及圆形四种织构的三维模型,并通过FLUENT对运动摩擦副表面织构形成的流体动压润滑效果进行仿真模拟,分析不同表面织构的摩擦学特性。仿真结果发现V型织构承压能力强,但对润滑油流动性的提高有限,适用于中速高载荷工况;复合型织构由沟槽型与圆形嵌套而成,既能承受一定强度的载荷,又能保证润滑油的流动性,但两者作用范围有限;沟槽型织构不同织构之间关联性强,能够有效提高流动速度,但承压能力较弱,适用于中速低载荷;圆形织构平均动压值最大,润滑油在织构上方能够形成高压区,保证其在承受较大载荷时依然能维持油膜完整性,适用于高载荷工况。在关键变量的求解时,将仿真模拟获得的不同表面织构数据导入至MATLAB中进行拟合,得到关键变量方程式。在摩擦磨损实验方面,将表面织构利用激光刻蚀技术加工至YT15合金钢表面,在MMG-10摩擦磨损试验机进行摩擦磨损实验。实验因素选取加载力与转速,加载力选取4个水平,转速选取6个水平。结果表明,V型织构的摩擦系数在加载力增大时而减小,在高载荷时摩擦系数较小且稳定,与仿真模拟结果相同;复合型织构的摩擦系数会随着转速的增大而减小,在加载力为100N、150N时摩擦系数小且稳定,说明其适合中高速中载荷工况;沟槽型织构在加载力增大时摩擦系数未出现较大变化,而转速增大时摩擦系数会减小,说明沟槽织构适用于中高速低载荷;圆形织构在中低速、中高载荷时摩擦系数最小,其适用于高载荷工况,与仿真模拟结果相符。在数学模型求解方面,将仿真模拟得到的关键变量代入理论分析建立的流体动压润滑数学模型,并利用实验结果得到的摩擦系数与普适性理论得到的结果相比较,发现在不同织构摩擦磨损特性优劣排序方面二者基本相同,在摩擦系数值方面二者存在10%-40%的误差,误差值随工况和织构类型变化。