郝佳丽 郑清春 张春秋 张曌雄 付蔚华 胡亚辉

(1.天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室 天津 300384；2.机电工程国家级实验教学示范中心(天津理工大学) 天津 300384；3.天津医科大学总医院普通外科 天津 300052)

人工髋关节置换术是近代逐渐发展起来的一种治疗关节疾病的新技术，能够帮助患者减轻疼痛。但人工髋关节作为一种器官替代物，关节假体与自体之间的摩擦磨损几乎是不可避免的，这也是导致人工关节失效的最重要原因。

近年来，众多的学者致力于研究如何降低人工髋关节摩擦副间的磨损，其中研究的热点是在人工髋关节表面设计一定的微织构来提高关节假体的耐磨性。刘强等人[1]用激光器在铝合金表面加工出具有规则形貌的圆形凹坑，摩擦磨损实验表明，相较于无织构表面，微织构化表面磨损程度减轻。任荣杰和董光能[2]受自然界网络结构启发设计了3种连通的分叉沟槽型织构，即十字形、Y形和T形织构，通过摩擦磨损实验发现织构率在10%～20%的范围内，3种仿生树状网络织构的摩擦因数均低于无织构盘，有利于改善润滑状态。李亚军等[3]用激光加工的方法在45钢表面加工出不同面密度的凹坑织构，在干摩擦和乏油工况下对比了织构化试样与无织构试样的磨损率和摩擦因数，得出织构化提高抗磨性的真正原因在于凹坑的存在而不是摩擦因数减小。WEI等[4]认为微织构润滑模型的凹陷减少了摩擦副的实际接触面积，减小了黏着摩擦，在滑动状态下，凹坑可以较好地收纳磨粒减小磨损，还可以储存润滑液以供二次润滑。……