不锈钢由于具备优良的耐腐蚀性能,已被广泛应用于石油、造纸和化工等众多工程领域。然而,不锈钢较差的耐磨性阻碍其良好的发展前景。表面涂层法、阳极氧化等传统表面改性工艺会影响不锈钢的耐腐蚀性能,而渗碳、渗氮和激光熔覆等先进表面改性工艺成本较高。受仿生技术启发,在不锈钢表面制备减摩擦功能微织构已成为提升不锈钢耐磨性的一种重要手段。由于摩擦过程的复杂性和织构尺度的微小性,微织构摩擦特性的实验研究费时、成本高昂。国内外学者普遍采用有限元仿真来研究不锈钢织构的减摩机理,并得到了许多有价值的研究结果。然而,前人的仿真中只考虑了织构的动压润滑性能等有益于减摩效果的织构特性,却忽视了摩擦副之间的挤压和弹性变形带来的增摩影响。此外,前人极少关注织构加工质量对织构摩擦特性的影响,导致织构因加工技术的局限性无法取得优良的减摩效果。因此需要在仿真技术的支持下,深入了解织构加工质量的重要意义,从而制备出具有优良性能的织构。因此,针对上述存在的问题,本文采用有限元仿真和实验手段相结合的研究方法深入研究微沟槽的减摩机理及参数的影响规律,重点关注了加工质量对微沟槽减摩特性的影响。具体研究内容包含以下几个方面:基于任意拉格朗日-欧拉计算方法建立了润滑条件下不同微沟槽试样的摩擦磨损三维有限元模型。此外,从激光加工的原理出发,结合各制备手段的限制条件,确定了激光表面微沟槽的几何参数。确定了用于表征微沟槽摩擦特性的摩擦测试方案,并选定了摩擦磨损程度的表征方法。系统地开展三维有限元仿真研究了不锈钢微沟槽的增摩或减摩作用机制,并研究了表面微沟槽的几何参数(宽度、深度、致密度和形状)对微沟槽试样摩擦磨损性能的影响机制,进行了微沟槽几何参数的优化设计以达到最佳减摩效果,为减摩微沟槽和增摩微沟槽的研究提供了理论依据。采用了飞秒、皮秒、纳秒三种典型脉宽脉冲激光织构化技术在不锈钢试样表面分别加工出表面微沟槽,并研究了不同脉宽脉冲激光加工试样的摩擦性能。同时,开展对应的有限元仿真研究了不同微沟槽试样的减摩机理,并将实验结果与仿真结果相结合以研究激光加工质量对微沟槽减摩特性的影响。