我国大型重载工程机械产销量全球第一,但其关键部件-液压泵主要依赖欧美日韩进口。当前,国家之间出现的贸易摩擦,已严重影响到我国的工程机械产业链安全,液压泵已成为制约我国工程机械自主可控发展的核心部件。作为液压泵的关键摩擦副,柱塞副是一类处于混合润滑状态的摩擦副,受界面油膜形态影响,会出现干摩擦、流体润滑、边界润滑多种润滑状态交替并存的现象,故其在高速重载工况下较易出现摩擦磨损进而影响液压泵的效率和寿命。为了改善柱塞副微观接触情况,保证恶劣工况下润滑油膜的有效形成,以减少粘连磨损和磨粒磨损,本文从理论建模、仿真分析和软件开发三个层面开展了以下研究工作:（1）柱塞动力学模型及求解方法研究。考虑柱塞副组件的受力及运动情况,构建了柱塞副界面油膜厚度场模型、压力场模型、柱塞腔压力脉动模型,针对柱塞副油膜实时变化且难以准确预测这一问题,提出了以有限体积法、超松弛迭代法、牛顿迭代法等为核心的联合求解算法,精确求解了柱塞动力学模型,实现了柱塞副界面全域全周期油膜特性的动态表征。（2）基于动力学模型的柱塞副界面油膜特性仿真及分析。首先基于通用软件CFD内流道仿真和柱塞泵/马达专用油膜仿真软件caspar,联合对比验证并优化了柱塞动力学模型及求解算法,然后综合考虑出口压力、主轴转速、三角槽参数,分析柱塞腔压力瞬态积聚成因,之后进一步研究柱塞副界面油膜的形貌特征及变化规律,指导柱塞副工况和结构参数的优化选择。（3）柱塞副油膜特性仿真软件开发。以柱塞动力学模型及求解算法为核心,开发出一套柱塞副油膜特性仿真软件,该软件基于参数可视化界面,可呈现柱塞泵全周期运行工况下柱塞腔压力脉动、柱塞副油膜厚度场、柱塞副油膜压力场、柱塞副泄漏流量等关键指标,以支撑润滑油膜稳定、摩擦磨损性能优良、复杂工况适应性强、运行稳定且寿命高的新型柱塞副研发工作。