机械系统的摩擦学性能对提高其承载能力和服役寿命至关重要，减小因摩擦造成的能源损失、提高能源的利用效率，始终是摩擦学工作者追求的目标和研究的方向。表面织构，也即在摩擦副表面上加工出具有一定形状、尺寸和排列的图案，已经被证明能够改善摩擦副表面的接触方式和润滑状态，从而提高表面的摩擦学性能。国内外大量学者对表面织构的研究极大地促进了表面织构基础理论和表面织构加工技术的发展。但是目前很多学者研究的重点都在微织构方面，对大尺寸凹坑研究的很少。　　 本文采用机械加工的方式，以Q235碳素钢为材料，在其表面上加工出不同截面形状的大尺寸凹坑，通过理论建模、FLUENT软件仿真和试验分析相结合的方式，系统地研究了各参数对摩擦学性能的影响规律。本文研究内容主要包括以下几个方面:　　 (1)建立了考虑动压效应的凹坑表面润滑理论模型，对Reynolds方程进行了一些合理的假设，讨论了Reynolds方程的边界条件，得到了油膜承载量和摩擦力的计算公式，并对数学模型进行了无量纲化处理。　　 (2)采用FLUNET软件进行了表面凹坑的CFD分析，详细地介绍了其求解步骤和参数设定，得到了润滑流体在流场内部的压力分布云图和凹坑中心截面在上表面上的压力分布情况，并从凹坑的截面形状、凹坑面积率、凹坑深度、滑动速度四个方面分析了大尺寸凹坑对流体动压效应的影响。　　 (3)使用数控机床在Q235材料表面上加工出不同截面形状和面积率的凹坑，描述了其加工工艺，测量了试件的表面凹坑形貌，并且详细地介绍了进行摩檫学试验的试验设备、试验步骤和试验方案。　　 (4)在试验结果的基础上，从凹坑的截面形状、凹坑面积率、滑动速度以及载荷四个方面，分析了大尺寸的凹坑几何形貌对摩擦学性能的影响规律，通过优化凹坑几何参数可以达到改善摩擦学特性的目的。　　 本研究进一步丰富和发展了表面织构对摩擦学性能的影响规律，拓展了表面织构的加工技术，具有一定的理论和实际应用价值。