目的：粗糙接触界面广泛存在于材料早期力学性能退化产生的微裂纹处以及宏观裂纹的闭合区。声波与粗糙接触界面相互作用产生二次谐波非线性声学现象,使得接收到的声波信号携带了反映粗糙接触界面物理性质的信息,进而提供了一种评价材料早期力学性能退化的有效方法。因此,针对粗糙接触界面非线性声学现象产生机理和观测方法的研究就显得十分重要。方法：在准静态模型基础上,本文得到了粗糙接触界面处透射声波位移以及非线性声学参数的表达式,并进一步利用幂指数模型建立了含有参数C,m的劲度系数表达式,从而利用较少的物理参数实现了数值分析粗糙界面微观几何性质对非线性声学现象的影响。本文搭建了实验平台,观测了由铝合金样品构成的粗糙接触界面产生的二次谐波现象,进一步测量了非线性参数随加载压力增大而减小及其随表面粗糙度增大而增大的规律。本文利用最小二乘法得到参数C,m,并对比了数值计算与实验测量结果,验证了本文理论分析的正确性。结果：本文提出了简化模型,利用非线性最小二乘法得到模型中参数大小,建立了粗糙界面微观几何性质与非线性声学现象的联系,并搭建实验平台对理论模型进进行了验证,为粗糙接触界面的分析提供了理论依据和实验方法。结论：本文提出的简化模型能够有效反映粗糙接触界面对声波传播的调制作用,并具有物理参数少,仿真准确的优点。