汪久根，郭 昊，洪玉芳，陈芳华

(1. 浙江大学 机械工程学院，浙江 杭州 310027； 2. 浙江省机电产品质量检测所，浙江 杭州 310051)

衬垫关节轴承是一种球面滑动轴承，因为具有良好的承载能力、减摩抗磨能力，常用于汽车、矿山机械和航空领域[1-2]。衬垫关节轴承主要结构是一个带内球面的轴承外圈、粘贴在轴承外圈内球面的自润滑衬垫和一个带外球面的轴承内圈组成。目前衬垫关节轴承的衬垫普遍采用纤维编织复合材料[3]。纤维编织复合材料是摩擦因数较小的纤维与其他材料(例如碳纤维、玻璃纤维等)通过一定的方式编织而成，与轴承内圈外球面相接触的工作面以摩擦因数很低的聚四氟乙烯纤维(PTFE)为主，与轴承外圈内球面相接触的黏结面以高强度、易黏附的纤维(如Kevlar纤维等)为主[4]。

衬垫宏观上属于正交各向异性材料，目前主要通过细观力学方法，利用复合材料各组成部分预测其宏观弹性性能[5]。左中鹅等[6]基于平纹织物层合板内纱线的细观分布, 建立具有双凸结构的特征体积单元有限元模型，通过数值分析计算复合材料模量, 并根据复合材料内纤维与基体的失效准则预测单胞强度。刘召磊等[7]通过研究玻璃纤维和碳-50基体编织织物衬垫，在刚度平均的基础上结合几何模型，提出了斜纹织物衬垫弹性性能解析模型。王东宁等[8]建立了平纹织物三维细观几何模型，对弹丸冲击响应进行了模拟。陈纪刚等[9]用数值模拟和解析法对修正的衬垫特征体元模型进行了计算，并与实验数据进行比对验证。……