两个机械部件之间真实接触状态的模拟对于理解摩擦学现象,诸如:摩擦、磨损、粘附力、电学、热传导和润滑均起着重要的作用。因此,机械结合面间的微观接触问题一直是国内外学者研究的热点。本文首先基于快速傅里叶算法和共轭梯度法建立了数值接触模型,研究机械结合面间微观弹塑性接触特性。为了简化计算,在对机械表面间的接触特性进行研究时,把粗糙表面上的微凸峰假定为最能反映真实接触情况的椭圆体粗糙峰。其次,应用所建立的数值模型对刚性椭球体与弹塑性半平面间接触特性进行了研究,通过接触计算,分析了切向力和椭球率对接触过程中接触压力、米塞斯应力、等效塑性应变和残余应力的影响。另外,在实际滑动接触过程中,由于摩擦的存在,会有摩擦热的产生,因此应用数值法对滑动过程中热力耦合接触进行了计算分析,研究了滑动过程中温度对各项接触特性参数的影响。最后采用有限元法对数值模型的计算结果进行了验证,两种方法所得的接触特性参数变化趋势基本相同且接触特性参数的最大值误差小于10%。在面-面接触特性的研究中,采用逆向建模法建立了不同粗糙度值的车削粗糙表面,应用有限元法对逆向建模所得的粗糙表面与刚性光滑表面间的接触特性进行了研究。在面-面接触中,首先进行了非线性静力学研究,分析了不同粗糙度值对接触特性参数的影响,同时研究了同一粗糙度值,不同法向载荷下的各项接触特性参数的变化趋势;其次进行了热力耦合分析,以粗糙度值Ra=3.2的车削粗糙表面和光滑表面间的接触为研究对象,在三维实体上表面施加均布载荷并设定以20m/s的速度沿x轴方向滑动,通过提取滑动时间20μs内各项接触特性参数的最大值,探究了热力耦合接触过程中各项接触特性参数的变化规律。接触过程中热流量与接触压力、滑动速度和接触界面间摩擦系数有关,本文同时研究了这些参数在接触过程中,对接触界面最大温度值的影响。最后应用所建立的数值模型对面一面接触特性参数进行了计算,得到了各特性参数的云图,将数值计算云图与有限元仿真云图进行了对比,发现两种方法所得各参数云图分布基本一致,并对各项特性参数的最大值进行了误差计算与分析,两种方法所得结果的误差小于10%,证明了数值计算结果的准确性。