通过将分形理论引入摩擦学,利用分形理论对表面形貌的分形特点即表面形貌的自相似性进行研究。在运用Matlab软件建立W-M函数模型的前提下对表面轮廓形貌进行二维及三维的模拟仿真分析,借此以二维以及三维模型中轮廓曲线随维数D、系数G及特征粗糙度Ra＊的变化规律进行探究。最终证明了对分形维数D造成影响的主要因素为表面轮廓的复杂程度且系数G与表面轮廓高度呈正比关系,对于三维模型存在着随着分形维数D的增大则所获得的表面轮廓形貌越来越趋于复杂的规律。

表面粗糙度对机械密封性能有着显著影响。利用MMU-2摩擦磨损试验机和表面轮廓仪，对3个不同粗糙程度的密封端面进行了摩擦磨损试验。引入特征粗糙度，研究了3个不同粗糙程度的密封端面在摩擦磨损过程中的特征粗糙度变化规律，并与表面的轮廓算术平均偏差粗糙度变化规律进行了比较。研究表明，不同初始粗糙程度的端面在跑合过程结束后，粗糙度趋于一致。这一结果为利用特征粗糙度正确设计机械密封端面，合理选择端面加工方法提供了依据。