针对日本佐贺大学马渡俊文、中岛晃等进行的高速极重载轴承钢的表面疲劳试验,基于Newton模型和Eyring模型,使用多重网格技术,得到了高速极重载下点、线接触热弹流润滑问题的完全数值解,揭示了这种工况的热弹流润滑特性,并对线接触工况材料的表层应力场进行了分析,合理解释了相关试验结果,为正确研制和选用新型润滑剂指出了可能的方向.按照已有的弹流润滑理论,高粘度和大粘压系数的润滑油可以增大油膜厚度从而使润滑状况偏于安全.试验结果却表明:在高速极重载工况下,高粘度和大粘压系数的润滑油很快就导致了材料的表面疲劳,而使用低粘度和小粘压系数润滑油,材料的接触疲劳寿命则长得多.该文的研究指出:高粘度和大粘压系数的润滑油虽能在一定程度上增加膜厚,但会增大表面摩擦力,并由于热效应而导致较高较宽的第二压力峰,从而增加材料在工作中的应力循环次数,恶化其表层的应力状态,同时油膜温度很高,会对材料产生难以预计的不良影响.研究指出:在高速极重载工况下提高材料接触疲劳寿命的主要措施是降低表面不平度而不是使用粘度高和粘压系数大的润滑油.通过在速度主矢量方向使用Eyring模型得到了点接触Eyring流体的完全数值解.点、线接触数值解与试验结果的比较均说明:对于高粘度和大粘压系数的润滑油,Newton模型会在一定程度上夸大热效应而Eyring模型则更为合理,并发现了一定工况下摩擦系数随环境粘度的上升而下降的现象.研究中还讨论了润滑入口区的温升现象,指出极高速和小滑滚比条件下,压缩功是产生入口区高温的主要因素.此外,构造了适用于线接触热弹流润滑问题的不等距多重网格技术.研究表明:虽然不等距多重网格算法没能提高多重网格技术的数值稳定性,但在不增加节点总数的情况下,通过局部加密网格的方法,可以得到较等距多重网格解法更为精确的弹流物理量分布,包括光滑的第二压力峰.