摘要：应用大规模分子动力学方法，模拟了锥形探头在非晶态聚合物薄膜表面的滑动摩擦过程，研究了摩擦导致的聚合物薄膜表层微观结构改变，以及探头与基体间黏着作用、滑动速度和分子链长度对基体表层微观结构改变的影响．当探头与基体之间为黏着作用时，摩擦导致基体表面滑痕区域的键取向沿滑动方向重新取向，导致表层分子链回转半径沿滑动方向伸长，并且这些表层微观结构的改变程度随滑动速度的减小而增大．在摩擦导致结构改变的过程中，链端单体和链中单体的贡献作用不同，形成了不同的分子链拉伸变形机制．当样本缠结度较大或探头滑动速度较小时，相比于链中单体，探头对链端单体的拖曳作用使更多分子链发生拉伸变形．研究还发现，在探头与聚合物薄膜系统中，使薄膜表层微观结构发生改变是摩擦能量耗散的重要途径．

关键词：非晶态聚合物 摩擦行为 微观结构 分子动力学模拟 

单位：重庆大学 机械传动国家重点实验室 重庆400030