在当今时代绿色发展的背景下,水润滑轴承成为了在船舶工程、海洋机械等领域为保护环境而替代传统油润滑轴承的良好选择,对其轴瓦材料的研究也成为了热点。其中,超高分子量聚乙烯（UHMWPE）作为一种新型的水润滑轴承轴瓦材料,因其优异的摩擦磨损性能受到了众多研究者的青睐。为了使其获得更优的摩擦学性能,本文开展了仿生表面结构在改性UHMWPE水润滑轴承上的减摩应用研究。首先,进行仿生猪笼草结构的水润滑轴承摩擦学性能有限元分析研究。设计一种轴瓦具有仿生猪笼草结构的水润滑轴承,主要为蜡质区的月牙形结构和唇部的径向脊形结构两类。利用有限元分析软件对简化后的轴承润滑水膜模型进行流场分析,改变不同转速、载荷和不同织构形状、尺寸,探究水膜承载能力和减摩性能的优化情况并进行机理分析。其次,研究卤化改性UHMWPE的亲水性与摩擦学性能优化。通过卤化改性得出亲水性最佳的三组UHMWPE,并结合表面形貌与能谱分析探究卤化改性提升其亲水性的机理。使用环块磨损试验机测试了一组未改性和三组卤化改性后亲水性最佳的UHMWPE在不同试验条件下的摩擦系数,并结合磨损率和三维磨损表面形貌分析其摩擦磨损机理。再利用润滑机理解释了亲水性提升对摩擦学性能的协同优化作用,以及界面性能变化对磨损机理的影响。然后,研究具有仿生猪笼草蜡质区表面结构的UHMWPE摩擦学性能。采用纳秒激光器在UHMWPE表面加工织构并测试不同织构UHMWPE的表面润湿性,测试了一组无织构和三组不同表面织构的UHMWPE在不同试验条件下的摩擦系数,并结合磨损率和三维磨损表面形貌分析其摩擦磨损机理,总结出仿生表面结构影响UHMWPE摩擦学性能的机理。最后,研究卤化改性具有仿生猪笼草唇部表面结构的UHMWPE摩擦学性能。采用纳秒激光器在UHMWPE表面加工织构并进行卤化改性,测试加工和改性前后材料的润湿性并结合表面形貌与能谱分析探究表面结构和卤化改性对其亲水性的综合影响。测试了不同表面织构及卤化改性前后共六组UHMWPE在不同试验条件下的摩擦系数,并结合磨损率和三维磨损表面形貌分析其摩擦磨损机理,总结出不同仿生表面结构与卤化改性影响UHMWPE摩擦学性能的机理。