第50卷第12期表面技术2021年12月SURFACE TECHNOLOGY·217·表面织构润滑减摩的国内外研究现状及进展黄云磊，钟林，王国荣，魏刚，彭事超（西南石油大学，成都 610500）摘要：表面织构是源自于自然界生物非光滑表面的微纳米结构，这些微观结构使得生物在进化过程中呈现出优异的自润滑和抗磨减摩性能。
国内外研究也一致表明，表面织构是改善表界面摩擦学特性的一种有效手段，可使材料表面实现自润滑效果，并且能够减少摩擦磨损带来的机械设备提前失效和能源耗损。
从表面织构的形态特征及其作用机制出发，对近年来表面织构在润滑减摩方面的国内外研究现状及进展进行调研分析。
讨论了表面织构形状（规则织构、不规则织构等）、织构分布形式（全织构分布、部分织构分布等）、织构几何参数（深度、面积比、深径比等）、工况参数（载荷、速度等）等因素，对织构化表面润滑减摩性能的影响，同时总结了表面织构润滑减摩作用机制研究中面临的难题。
提出未来应重点开展极端工况、混合润滑状态下多类型复合织构的润滑减摩作用机制，考虑动态磨损的表面粗糙度与织构协同作用润滑减摩规律和仿生微织构与涂层耦合作用下抗磨性能等方面的研究，从而进一步推动表面织构在润滑减摩领域的工程应用。
关键词：表面织构；摩擦；润滑；减摩；表面粗糙度；涂层中图分类号：TH117 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2021)12-0217-16DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2021.12.022Research Status and Progress of Surface TextureLubrication and Friction ReductionHUANG Yun-lei, ZHONG Lin, WANG Guo-rong, WEI Gang, PENG Shi-chao(Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China)ABSTRACT: Surface texture is a kind of micro-nano structure derived from the non-smooth surface of natural organisms.These microstructures enable organisms to exhibit excellent self-lubricating, anti-wear and friction reduction properties during the evolution process. The studies at home and abroad have also consistently shown that surface texture is an effective means to improve the tribological performance of the surface, which can realize the self-lubricating effect of the material surface and reduce the premature failure of mechanical equipment and the energy consumption caused by friction and wear. In this paper, from the perspective of the morphological characteristics of surface texture and its mechanism of action, the research status and收稿日期：2020-11-29；修订日期：2021-06-01Received：2020-11-29；Revised：2021-06-01基金项目：国家重点研发计划（2018YFC0310201，2019YFC0312305）；国家自然科学基金面上项目（51775463）；国际合作项目（2019-GH02- 00055-HZ）；省级大学生创新创业训练项目（S202010615075）Fund：National Key R&D Program of China (2018YFC0310201, 2019YFC0312305); General Program of the National Natural Science Foundation of China (51775463); International Cooperation Projects (2019-GH02- 00055-HZ); College Students' Innovative Entrepreneurial Training Plan Program (S202010615075)通讯作者：钟林（1985—），男，博士，实验师，主要研究方向为油气装备的仿生摩擦学。
仿生射流表面减阻特性及减阻机理研究的开题报告
一、研究背景与意义
航空航天、汽车、船舶等高速运动物体表面粗糙度和边缘作用引起了激烈的流动，使得流体的流动状态十分复杂，阻力损失也越来越大。
如何降低这种阻力损失，提高流动的稳定性是一项重要的研究方向。
诸多先进技术中，仿生学是一种具有广泛研究前景并取得了许多进展的技术。
仿生学模仿自然界生物结构实现技术的应用，常常能够获得比传统技术更好的效果。
从生物学上来看，一些生物体表面如翼龙、鲨鱼等动物，表面具有一些微小结构，能够使水流更加顺畅，并减少阻力损失。
由此可以看出仿生技术的应用具有深远的意义。
二、研究内容和研究方法
本研究通过仿生学的方法，研究射流表面减阻特性和减阻机理。
研究内容主要包括：1.提出一种利用仿生学原理设计的新型机器射流表面结构，并对其进行试验验证；2.对实验数据进行分析，探究仿生射流表面对流体阻力的影响规律；3.利用数值模拟方法，研究仿生射流表面的流场特性，探求其减阻机理。
研究方法主要包括：1.通过文献调查和实验研究，掌握射流表面减阻的一般规律；2.通过仿生学原理，设计新型机器射流表面结构，并开展实验验证；3.基于数值模拟方法，对仿生射流表面的流场进行数值模拟和数据分析。
三、预期成果和意义
本研究预期可以获得以下成果：1.设计出一种射流表面结构，其减阻性能优于传统射流表面结构；2.探究仿生射流表面结构减阻的机理，提供理论支持；3.揭示仿生学在减阻领域的应用前景，为其他众多复杂流动问题的研究提供了新的思路和方法。
总之，本研究旨在研究仿生射流表面的减阻特性和机理，为未来的
仿生技术在流体阻力减小和生物工程等领域的应用提供理论及技术支持。
PDC钻头体非光滑表面防黏附性能实验研究朱丽红;陈泽鹏;黄勇;强伟;王京印【摘要】针对PDC钻头与泥质岩屑黏附问题,将仿生非光滑表面技术应用于钻头泥包防治,通过对自然生物体表非光滑表面形态特征分析,建立非光滑表面模型.通过非光滑表面防黏附性能试验台架,开展室内实验,测试不同形态下的非光滑表面试件防黏附性能,总结出非光滑表面单元体的形态、尺寸及接触时间的最佳值域,为PDC 钻头泥包防治提供了新的思路和方法.【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2018(037)010【总页数】4页(P27-30)【关键词】PDC钻头;泥包;仿生学;非光滑表面;防黏附【作者】朱丽红;陈泽鹏;黄勇;强伟;王京印【作者单位】中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TE2420 引言PDC钻头在钻进时具有钻速快、效率高、寿命长等优势，广泛应用于软到中硬的均质地层。
PDC钻进泥页岩地层时，由于钻进速度很快，岩石破碎后产生大量岩屑，如果井底清洗不充分，岩屑会堆积于井底。
与此同时，由于泥页岩中黏土矿物水化膨胀，黏性增强，岩屑会附着于切削齿和钻头体上，形成钻头泥包[1-2]。
钻头泥包导致钻头破岩能力显著较低，钻速下降，并且切削齿失去冷却作用，钻齿磨损速度加快，钻头寿命缩短。
泥包严重时，钻头完全失去钻进能力，无法实现进尺，造成钻井效率降低，钻井成本升高[3]。
目前，提高PDC钻头自身防泥包性能的措施主要包括三方面：钻头结构改进、水力设计优化及钻头体表面处理[4-6]。
与其他两种方法相比，钻头体表面处理采用降低PDC钻头与泥质岩屑间黏附力的方式，其可从根本上预防钻头泥包的出现。
