现代机械电子系统日趋微型化，尺寸已经达到纳米尺度，由于表面积-体积比的显著增大，表面力如粘附作用和摩擦力成为决定其性能和寿命的关键因素，因此微观尺度的摩擦行为研究越来越重要。在纳米尺度，两个界面间距很小而且表面磨损需要减小到最低，尤其是当两个表面可能互相接触的时候，用连续接触理论已经很难来分析微观摩擦行为，因此发展了很多的方法来解决这个问题。分子动力学模拟方法已经被证明在分析微观现象时具有很大的优点，而且已经有了广泛的应用。本文应用大规模分子动力学方法，分别模拟了干摩擦行为和带有吸附膜的摩擦行为，主要研究内容如下：①模拟了具有不同原子级粗糙形貌的刚性球形探头与弹性平面基体的干摩擦行为。研究了无粘附与有粘附情形下的载荷与摩擦力、载荷与真实接触面积，以及摩擦力与真实接触面积之间的关系，对纳米尺度下决定摩擦力的因素进行了研究分析。结果表明，在无粘附情况时，摩擦力由载荷决定或控制，此时所有探头的摩擦力-载荷关系都是线性的，而摩擦力与真实接触面积没有一个确定的关系，另外，光滑探头与非晶态探头的载荷-真实接触面积关系分别与Hertz模型和G-W模型一致。然而在粘附情形时，摩擦行为发生了变化，真实接触面积决定或控制摩擦力，此时摩擦力与真实接触面积成线性关系，而摩擦力与载荷不再是线性关系，所有探头的摩擦力-载荷关系与载荷-真实接触面积关系都服从M-D粘着接触模型。从无粘附到粘附，直接决定摩擦力的因素发生了转变。②在上述模拟的基础上，基体表面加入具有短分子链的吸附膜，从而模拟有润滑的摩擦行为。比较了有吸附膜的接触应力分布和无膜时的接触应力分布，研究了吸附膜对接触应力分布的影响。比较了不同滑动速度下的摩擦力-载荷关系，讨论了有吸附膜时滑动速度对摩擦力的影响。分别讨论了无粘附和有粘附时不同系统的摩擦力-载荷关系，对有吸附膜时摩擦力的决定因素进行了研究。研究表明，吸附膜能够减弱接触应力对探头粗糙形貌的敏感性，不同粗糙形貌的探头下的法向接触应力分布都与Hertz模型很好的一致；吸附膜减弱了摩擦力对滑动速度的敏感性，不同滑动速度下的摩擦力差异变小；吸附膜减弱了粘附作用对摩擦力的影响，在无粘附和有粘附作用时，摩擦力-载荷关系都是线性的。