1 绪论 1
1.1 织构化表面研究的背景及意义 1
1.2 织构化表面研究的现状 2
1.2.1 加工技术 2
1.2.2 工程应用 4
1.2.3 润滑计算模型 6
1.2.4 关键研究参数 9
1.2.5 润滑减摩机理 10
1.3 表面织构的润滑减摩机理研究的思考 11
参考文献 12
2 流体力学及FLUENT相关理论 17
2.1 引言 17
2.2 流体力学相关概念 17
2.2.1 理想流体和黏性流体 17
2.2.2 牛顿流体与非牛顿流体 18
2.2.3 流体的可压缩及不可压缩 18
2.2.4 定常与非定常流动 19
2.2.5 层流与湍流 19
2.3 流体力学运动方程 20
2.3.1 连续性方程 20
2.3.2 动量方程 22
2.3.3 能量方程 24
2.4 FLUENT软件介绍 27
2.4.1 FLUENT软件的基本特点 27
2.4.2 FLUENT软件的基本构成 28
2.4.3 FLUENT软件求解领域 28
2.4.4 FLUENT软件对计算机的要求 29
2.4.5 FLUENT软件求解问题的主要步骤 30
2.4.6 FLUENT用户图形界面 31
参考文献 33
3 织构化表面动压润滑计算模型 35
3.1 引言 35
3.2 CFD简介 35
3.3 CFD基本理论 36
3.4 CFD模型及无量纲化处理 37
参考文献 40
4 计算模型及数值方法的有效性 42
4.1 引言 42
4.2 库埃特流动及其解析解 42
4.3 库埃特流动数值解 45
参考文献 49
5 不同雷诺数下非对称织构承载性能的CFD研究 51
5.1 引言 51
5.2 非对称凹槽织构物理模型 51
5.3 数值方法及边界条件 53
5.3.1 计算模型及几何参数定义 53
5.3.2 计算域及边界条件 54
5.3.3 计算网格收敛分析 54
5.4 非对称凹槽织构动压润滑性能分析 55
5.4.1 织构上壁面压力分布 55
5.4.2 织构表面油膜动压承载 58
参考文献 60
6 部分表面凹槽织构对摩擦学性能的影响 62
6.1 引言 62
6.2 部分凹槽织构物理模型 63
6.3 数值方法及边界条件 63
6.3.1 基本控制方程 63
6.3.2 计算域及边界条件 64
6.4 部分凹槽织构动压润滑性能分析 65
6.4.1 位置参数对油膜承载的影响 65
6.4.2 雷诺数对油膜承载的影响 68
6.4.3 凹槽宽度对油膜承载的影响 70
6.5 部分凹槽织构摩擦特性分析 72
6.5.1 位置参数与摩擦力的关系 72
6.5.2 位置参数与摩擦系数的关系 73
6.5.3 关键参数下的流线分布 77
6.5.4 部分凹槽织构减摩机理 80
参考文献 84
7 基于求解Reynolds的最优织构设计模型分析 85
7.1 引言 85
7.2 基本理论 85
7.2.1 雷诺方程（Reynolds） 85
7.2.2 雷诺方程（Reynolds）定解条件 87
7.2.3 流体润滑性能计算 88
7.2.4 雷诺方程的数值解法 89
7.3 润滑计算模型建立及有限差分法 89
7.3.1 润滑计算模型 89
7.3.2 有限差分法 91
7.4 织构几何参数表征 93
7.5 基于有限差分法的计算模型求解流程图 95
7.6 Reynolds方程的有效性 95
7.7 网格收敛性分析 96
7.8 传统表面织构润滑性能分析 98
7.8.1 织构的最优深度 98
7.8.2 织构的最优宽度及面密度 102
7.9 矩形凹坑织构的提出 106
7.9.1 最优宽度确定 107
7.9.2 最优长度确定 108
7.9.3 织构数量的影响 110
参考文献 113
8 总结与展望 115
8.1 研究总结 115
8.2 研究展望 116
附录A 117
附录B 120