圆凹坑表面织构在摩擦领域应用广泛,如何进一步提升其减摩耐磨性能,是目前摩擦学领域面临的难题。球凸织构具有优异的动压效应,若利用球凸在圆凹坑内产生二次动压,则可进一步提升圆凹坑表面织构的摩擦学性能。因此,本文创新提出一种圆凹坑-球凸复合的表面织构,构建流体动压润滑模型,研究激光铣削加工工艺,开展富油和乏油润滑下的摩擦学性能测试和机理分析,具体如下:对复合织构的几何尺寸和分布进行设计,为与圆凹坑织构对比,定义球凸高度、底部直径、位置和凹坑深度为关键研究变量。在此基础上,基于Reynolds方程建立复合织构的流体动压润滑模型,采用有限差分法和超松弛迭代法求解模型,编写数值求解程序并优化求解参数。采用激光铣削方法加工复合织构,针对纳秒激光烧蚀时材料去除不均匀导致最终形貌不可预测的问题,分析了激光不同扫描路径、单脉冲能量、光斑间距和加工次数对织构深度和底部形貌影响机理,获得了实现材料均匀去除的工艺参数。该参数适用于不同球凸参数的复合织构加工,获得的实际轮廓与设计基本一致。在富油润滑下,从理论方面着重研究了球凸对圆凹坑动压效应的影响规律,并通过销-盘试验验证。理论结果表明,球凸可以增强圆凹坑的入口吸入效应和产生二次动压,从而产生更大的承载力;在最佳凹坑深度下,增大球凸高度、底部直径或将球凸向发散区移动可以进一步提高承载力,但是球凸高度过大会导致承载力下降。试验结果表明,球凸形状影响规律与理论一致,但是球凸靠近发散区会导致承载力小于圆凹坑,与理论存在差异,原因可能与忽略惯性效应有关。在最优织构参数下,复合织构的平均摩擦系数较圆凹坑织构减小29.1%。在乏油润滑下,试验研究润滑膜厚度较小且存在固体接触导致发生磨损时球凸的影响,结果发现,在最优凹坑深度下,球凸高度、底部直径和位置对乏油润滑性能的影响规律与富油润滑下基本一致,动压效应仍占主导,其减摩效果提升最高可达41%;球凸高度过低或远离收敛区都会导致摩擦磨损加剧,原因可能是金属磨粒易被润滑流体带回接触界面。在油和脂润滑下,复合织构的摩擦系数开始上升对应的转速最高,原因是对油脂的粘附性能更好,减摩效果更好。