随着工业技术的迅速发展,节能、环保和安全等工程要求不断提高,发动机关键摩擦副-活塞环／气缸体(套)等典型滑动副摩擦性能成为制约动力和排放等性能提升的重要因素；为了延长工作机寿命,提高关键摩擦副的减摩和耐磨性能也尤为重要。同时,起源于壁面沟槽减阻效应的表面微结构设计思想已被广为认可,而与之相应的仿生摩擦学研究进展也如火如荼。另外,激光表面微造型技术因无接触力、鲁棒性好、精度高等优越性在工程表面改性与改形方面得到青睐,其将成为今后摩擦学发展方向之一——表面微、细观结构润滑适应性主动设计的前奏。而传统润滑理论中的随机表面粗糙度模型之本质特征-粗糙度峰值与润滑油膜相比足够小,该限定制约了其应用于造型深度和名义油膜厚度相当甚至大于膜厚的表面微细造型润滑设计。　　 因此,本文应用基于求解纳维-斯托克斯方程的计算流体动力学方法,选取层流模型和低雷诺数双方程湍流模型分别对摩擦副表面造型参数进行局部性能优化分析。首先,通过对比滑动壁面上当量摩擦因子、造型区的净黏性力和非光滑诱导动压等参数,讨论了在不同工况条件下异构槽表面造型对动压润滑性能的影响,并以摩擦因子和承载能力两因素为主参数,利用加权因子法分析获知梯形类表面微槽造型结构较利于滑动副动压润滑性能的提升(等腰梯形槽的润滑贡献率达0.78；直角梯形槽的润滑贡献率达0.58)。为此,采用LRN湍流模型进一步就其一——等腰梯形槽的结构参数进行利于全膜流体润滑的优化；同时,考虑到圆弧槽造型结构与激光熔池动力惯性作用一致而常见,为此也就其利于润滑性能的几何尺度优化做了CFD分析,通过单因素对比获得了理论上极优的微槽造型参数。经综合分析知,等腰梯形槽槽深在小于10μm的范围内越大越利于润滑,在30μm～40μm范围内增大槽宽也利于润滑,而超出该范围则表现较复杂的影响机制；对润滑能产生积极影响的圆弧槽结构参数范围为槽深5μm～15μm、槽宽40μm～60μm。另外,分别对基于滑动速度的雷诺数和基于润滑介质物性的雷诺数变化对润滑性能的影响做了对比分析,发现雷诺数产生了明显的分化。最后,以实际表面激光微槽造型的止推圈摩擦副为对象,在国产MMW-1A微控万能摩擦磨损试验机上,模拟研究变工况下不同微槽结构的摩擦学性能,其中微槽结构的三维几何结构信息由非接触光学形貌测量仪NT1100来获取。并对表面不同微槽结构阵列摩擦副的模拟试验所对应的摩擦因数历时曲线进行非线性拟合,且提出基于Lorentz曲线的摩擦性能解释新模型。