机械密封是航空液压泵的关键部件之一，通常为减小泄漏率，密封端面间隙较小，这时表面粗糙峰谷的数量级与机械密封端面间流体膜的数量级相差不大，尤其是在混合润滑状态，表面粗糙度将产生不可忽略的影响，因此研究表面粗糙度效应对机械密封性能的影响具有现实意义。本文建立了机械密封织构化表面粗糙度效应的有限元模型，研究粗糙度均方根值Sq，偏态值Ssk、峰态值Sku和自相关长度?等参数对机械密封密封性能的影响。
　　本文首先通过二维数字滤波法建立具有指定目标参数(Sq、Ssk、Sku、β)的高斯型和非高斯型分布粗糙表面模型，基于满足质量守恒的JFO空化条件的雷诺方程研究了机械密封织构化表面在全膜润滑状态下的粗糙度效应。结果表明：圆形织构内粗糙度有减弱液膜承载力的作用，但影响较为微弱；圆形织构外端面粗糙度有增大承载力的效果，且效果明显，并随均方根值的增大承载能力增强。负偏态的非高斯型粗糙表面的承载能力比正偏态的非高斯型表面弱，而不同峰态值的粗糙表面承载能力不同，但未呈现明显规律。圆形织构内外粗糙度对于织构最优尺寸参数的影响较小。
　　考虑润滑液膜的宏微观空化作用和粗糙峰的接触，基于有限元法建立了织构化机械密封的混合润滑模型，研究了圆孔形织构化机械密封的摩擦学性能和密封性能。结果表明：平衡状态下处于全膜润滑区间的高斯型粗糙表面和非高斯型粗糙织构表面，均方根值越大的表面其减摩效果越好，泄漏率越大，从混合润滑区到全膜润滑区转变的速度也随之增大；负偏态型非高斯表面的偏态值和峰态值对密封表面的承载能力，润滑性能以及密封性能有影响，但无明显规律；在混合润滑区，圆孔织构具有增摩效果，而在全膜润滑区表现出减摩效果。
　　基于上述混合润滑模型，研究了方向性椭圆微孔织构和粗糙度方向纹理对密封性能的影响。研究结果表明，方向角为60度的椭圆织构面，纵向纹理粗糙度(与旋转方向垂直)具有提高承载力的作用，而横向纹理粗糙度则表现出减弱承载力的作用，且相比于光滑椭圆织构面，两种纹理粗糙表面都降低了泵送率，其中纵向纹理粗糙表面的泵送率小于横向纹理粗糙表面。方向角为120度的椭圆织构面，纵向纹理粗糙度和横向纹理粗糙度都具有提高承载力的作用，且纵向纹理粗糙度表现出比横向纹理粗糙度具有更好的承载能力，但两种纹理粗糙表面都增大了泄漏率，其中纵向纹理粗糙表面的泄漏率大于横向纹理粗糙表面。
　　密封动静环的热力变形和运行过程中粗糙度的不断演化将对密封性能产生重要的影响，因此在本文研究基础上有待于进一步分析。此外本文几何模型为数值生成的粗糙表面，与实际粗糙表面会有偏差，下一步需结合实际密封表面开展研究。