针对前混合磨料水射流冲蚀过程,进行了冲蚀试验及仿真研究.从试验中得到了材料冲蚀损伤形貌特征.采用SPH耦合FEM方法建立相应的冲蚀模型,对材料冲蚀过程进行模拟分析,揭示了材料损伤形貌特征产生的机理.结果表明：随着冲蚀深度的增加,磨料颗粒的冲蚀动能逐渐减小,冲蚀角度逐渐增大,材料冲蚀损伤由微切削和微犁削逐渐变为冲击变形,材料冲蚀损伤断面的形貌特征逐渐恶化,具体表现为拖尾角和表面粗糙度逐渐增大.不同金属材料损伤断面形貌特征具有相似性,但是金属材料属性的差异会对磨料冲蚀过程产生影响,导致条纹在材料损伤断面上的分布和条纹角度出现差异.由于材料损伤形貌特征受控于磨料颗粒运动特性,因此材料冲蚀断面质量改善应该从改变磨料颗粒运动特性角度出发,这为进一步研究材料冲蚀断面质量改进奠定了理论基础.

为了研究颗粒流润滑状态下的力传输行为,设计了一个剪切平行板间颗粒流润滑的试验装置.利用该试验装置,研究了颗粒材料、颗粒尺寸、剪切速度和颗粒湿度对颗粒流润滑状态下力传输行为的影响.此外,试验结果主要考虑了测量得到的法向力和切向力,这些力是从下摩擦副通过颗粒润滑介质传递到上摩擦副的.研究结果表明,测量得到的法向力和切向力随着剪切速度和颗粒湿度的增大而减小,随着颗粒尺寸的增大而增大.颗粒流润滑比干摩擦具有较好的润滑效果,比油润滑具有更好的承载性能.颗粒流润滑状态下的力传输路径主要决定于颗粒润滑介质之间的力链.试验结果揭示了颗粒流润滑时的力传递机制并可以为颗粒流润滑的工业应用提供指导.

为解决植入人工关节润滑不充分而引起的过早失效问题,文中制备了一种基于石墨烯的仿生关节滑液.借助氧化石墨烯拥有较好的润滑性能和透明质酸（HA）良好的生物相容性制备了水分散性较好的氧化石墨烯透明质酸（HA-GO）纳米复合材料作为仿生关节润滑液添加剂.通过核磁共振氢谱、红外光谱、热重分析、原子力扫描显微镜等对HA-GO进行了表征,并考察了其在不同分散介质中的分散性和稳定性.将HA-GO加入到HA基础溶液里配制成HA＋HA-GO人工关节润滑液,系统考察了石墨烯基仿生关节液对ZrO2陶瓷人工关节材料的减摩抗磨作用,结果显示HA＋HA-GO仿生关节液具有明显的减摩抗磨性能且具有良好的生物相容性.

使用改进后的四球摩擦磨损试验机考察了不同电磁场强度和不同载荷条件下菜籽油的摩擦学性能,结合扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）和X射线光电子能谱仪（XPS）分析了磨斑的表面形貌及表面典型元素的化学状态,并对摩擦学机理进行了初步探讨.结果表明：在所考察的工况下,电磁场有利于改善菜籽油的抗磨减摩性能,其强度越大,对菜籽油抗磨减摩性能的改善效果越好;电磁场通过促进吸附膜的吸附作用和O元素与金属表面作用,有利于在磨斑表面生成更厚、更致密的摩擦化学反应膜,从而增强了菜籽油的抗磨减摩性能;不同强度的电磁场可能会改变长链菜籽油分子在摩擦界面的吸附形态而影响其减摩性能.

离合器摩擦副磨合过程对其摩擦性能有重要影响．以铜基粉末冶金摩擦片和65Mn对偶片构成的干式离合器摩擦副为研究对象，针对实车工况，制定加载工况表，利用摩擦磨损试验机（UMT-5）进行销一盘试验：引入摩擦系数采样段均值系数厮口摩擦波动系数D，对磨合状态的识别进行了研究；同时分别研究了转速、压力、温度分别对摩擦副磨合进程和磨损量的影响；分析磨合过程对摩擦性能的影响；同时利用白光干涉仪观察磨合过程中的磨擦盘表面形貌，计算接触区域面粗糙度，探究磨合机理．结果表明：当摩擦系数采样段均值系数日≤O．02，且摩擦波动系数稳定在D≤O．16时，认为磨合完成．不同加载工况对磨合快慢有明显影响；与速度和压力两个影响因素相比，温度对磨合过程磨损量的影响更为显著；经历有效磨合过程后的磨擦副摩擦系数较稳定，...

对ZGMn13Cr2钢和Fe-13Mn-xAl-C（x=3、5）系轻质高锰钢在0.5、1.0、2.0和4.0 J冲击功下的磨损性能进行了研究分析,并借助光学显微镜（OM）和扫描电镜（SEM）对钢的微观组织和冲击磨损表面形貌进行了观察分析.结果表明：在0.5 J冲击功下,轻质高锰钢的耐磨性最好,相较于ZGMn13Cr2钢,Fe-13Mn-3Al-C钢的耐磨性提高4.39倍,Fe-13Mn-5Al-C钢的耐磨性提高3.83倍;在低应力（0.5 J）状态下ZGMn13Cr2钢和Fe-13Mn-xAl-C（x=3、5）系轻质高锰钢主要以显微切削为主;在高应力（4.0 J）状态下,磨损机制主要以疲劳剥落为主.

镍基自润滑复合粉末（NiCrMoAl-Ag-BaF2/CaF2）采用高能球磨结合喷雾造粒法制备,镍基自润滑涂层利用等离子喷涂技术制备.涂层摩擦磨损性能利用HT-1000型销-盘摩擦试验机在不同摩擦速度（0.2-1.0 m/s）及不同试验温度（25-800℃）条件下测试.涂层微观组织、物相组成及摩擦磨损机理利用SEM、EDS和Raman等表征分析.结果表明：在25℃到800℃,涂层的摩擦系数随着温度的增加呈先增加后降低的趋势,400℃时摩擦系数达到最高值0.37;800℃时摩擦系数降至最低值0.17.涂层摩擦系数随摩擦速度的增加呈现先降后增的趋势,0.8 m/s时摩擦系数最低,约在0.17-0.29范围内;1.0 m/s时摩擦系数升高至0.20-0.27范围内.涂层优异的自润滑性能得益于软金属Ag的低剪切性,以及600-800℃范围内BaF2/CaF2、Ag与钼酸盐、铬酸盐等高温产物的协同润滑效应.

髋关节假体服役过程中会产生高于天然关节的摩擦热,引起假体与滑液温度上升进而改变髋关节假体的松动失效机制.研究摩擦热作用下假体摩擦特性、滑液润滑特性及相关细胞生物学特性,对提高假体体内使用寿命具有重要意义.本文中重点阐述摩擦热对髋关节假体服役寿命影响机制的研究进展,并对其发展趋势进行展望.

采用Circular流变模型，将假定的流体的极限剪应力特性模型拟合入Reynolds方程，编写Fortran语言程序，数值模拟界面滑移效应．计算从弹流润滑（EHL）延展到动压润滑（HL）区域．随着速度增加，摩擦系数曲线出现反常波动，表现为两个异常拐点．在中、高速度下，模拟获得的接触轮廓等值线图中观测到入口凹陷及中心区下凸．进一步讨论了载荷、速度、综合弹性模量、滑滚比等因素对滑移的影响．界面滑移效应被认为是产生反常接触轮廓和摩擦力波动的主因，与试验结果互为验证．

室温条件下,采用CFT-Ⅰ型多功能材料表面综合性能测试仪对AISI 4340钢进行了往复干摩擦磨损试验,研究了其摩擦磨损特性.采用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）对磨痕和亚表层进行了观察和检测,分析了磨损表面微观形貌、亚表层塑性变形和碳氧元素含量演化.结果表明：磨损形式以磨粒磨损为主,并伴随轻微黏着磨损和剥落磨损;磨损表面分布着长度、宽度、深度不一的划痕以及鳞片状和颗粒状磨屑;磨损表面出现轻微氧化,磨屑呈现不同程度的碳富集和氧化;亚表层出现明显摩擦影响层,距表层越近,塑性变形越明显,晶界角逐渐汇聚于表面,在表面处趋于平行;往复运动导致塑性变形方向不一致,磨痕中部,塑性变形向某位置聚集.