建立了梯度表面层(包括多层膜)在多微凸体滑动摩擦作用下的有限元法计算模型,推导出反映梯度(多)层特点的计算式,解决 了有限元法计算梯度层的方法。采用该方法,对多种梯度覆层分别在一个或多个微凸体滑动摩擦条件下的应力应变分布进行了细观力学和断裂力学研究,得出了膜层结构参数,物性能数、摩擦系数及裂纹分布等因素对膜层应力分布及失效形式的影响规律,得到“耐磨梯度表面层”综合性能优于其它覆层的结论。在本领域内首次采用光弹性方法对多层膜的应力分布进行了分析。与有限元计算结果对比,两者吻合良好。提出了一种制备“耐磨梯度表面层”的工艺方法,并采用智能化仿真技术对梯度覆层的耐磨性进行了模拟研究。