船舶水润滑尾轴承因其得天独厚的绿色、环保优势在舰船上得到广泛应用,但水润滑尾轴承在低速重载等恶劣工况下的润滑状态不佳,以致产生振动、噪声等问题制约其进一步发展和应用。为克服这一问题,以赛龙高分子材料水润滑轴承为研究对象,进行表面织构摩擦学性能研究,主要包括冷却性能、承载能力、摩擦系数和振动性能等方面的理论分析和试验研究,探索表面织构形状、尺寸和面积比对赛龙水润滑尾轴承摩擦学性能的影响,为表面织构在水润滑尾轴承上的工程应用提供理论支持。研究工作及成果如下:(1)在ANSYS Workbench中建立不同结构、尺寸、面积比的微凹坑表面织构轴瓦内衬模型并进行模态分析,计算提取所有轴瓦内衬前6阶模态振型和固有频率。计算结果表明:表面织构可以提高轴承内衬前固有频率,使轴承固有频率远离轴频范围,从而减小与低频的击振源(轴系等)发生共振的概率;表面织构轴瓦内衬的模态振型变形量比无织构轴瓦小。(2)在Fluent中建立不同结构、尺寸和面积比的表面织构水润滑尾轴承水膜流体分析模型,对网格加密提升计算精度,织构凹坑形成的水膜凸起与水膜主体部分采用interface方式粘接,供温度和压力传递。计算结果显示:表面织构轴承在提升冷却性能和承载性能,减小摩擦阻力三个方面优于无织构轴承;织构形状对轴承的润滑性能影响较大,其次是织构尺寸,织构面积比对轴承的性能影响最小;表面织构结构参数对轴承冷却性能、承载性能和摩擦阻力三方面的影响规律呈现出相同的趋势,圆形织构直径越大,冷却性能最好,水膜压力越大,摩擦阻力越小。(3)采取半副轴瓦径向加载的试验方式进行摩擦特性试验和振动试验,轴瓦的尺寸和织构尺寸与有限元仿真计算模型尺寸相同,织构形状采用仿真结果表现优异的圆形凹坑。试验过程中表面织构轴瓦的速度特性、比压特性和温度特性均优于无织构轴瓦;圆形凹坑直径较大的轴瓦摩擦特性最好,适中的面积比(0.2~0.5范围内优选0.4)可以进一步提升轴瓦的摩擦学性能;振动特性试验中,表面织构轴瓦的振动幅值比无织构轴瓦低,能量损耗更小。