润滑与密封

作者：黄智枭，巩加玉，谭易凡，胡明茂，宫爱红，孟凡明，袁望

单位：湖北汽车工业学院机械工程学院,,湖北汽车工业学院机械工程学院,,湖北汽车工业学院机械工程学院,,汽车动力传动与电子控制湖北省重点实验室,,湖北汽车工业学院机械工程学院,,重庆大学机械传动国家重点实验室,,东风延锋汽车座椅有限公司,

关键词：仿生硅藻壳壁织构;润滑性能;噪声特性;计算流体力学;承载力

基金：国家自然科学基金面上项目 （52175160）；重庆市自然科学基金面上项目 （CSTB2024NSCQ-MSX1264）

硅藻壳壁具有优异的生物学、力学和摩擦学等特性，然而现有研究通常将圆筛藻壳壁结构当作是圆形或多 边形的同心阶梯孔，与实际结构存在偏差。为探究仿生硅藻壳壁织构的润滑与噪声特性，利用 Zeiss Auriga 聚焦离子束 场发射扫描双束电镜观察得到圆筛藻壳壁几何形貌，对圆筛藻壳壁结构进行几何重建，建立一种上层单孔、下层筛孔 的仿生织构单元模型；基于计算流体力学理论，探究仿生硅藻壳壁织构的形状组合、第二层孔的数量以及尺寸对其减 摩和降噪性能的影响，并与光滑表面以及单层孔织构表面进行对比。研究发现：仿生硅藻壳壁织构的减摩和降噪效果 优于光滑表面和单层孔织构表面；仿生硅藻壳壁织构的第一和第二层孔形状均为正六边形时，其减摩和降噪效果最 优；仿生硅藻壳壁织构的第二层孔数量越多，其承载力越大，摩擦因数与平均声功率级越小；织构第二层孔的尺寸越 大，模型表面的承载力越大，摩擦因数与平均声功率级也随之越小。

来源：2026年第3期

《润滑与密封》期刊编辑部

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