微机电系统(MEMS)的迅速发展使我们迈进了一个表面效应在许多物理现象中占主导地位的研究领域。在MEMS中,受表面效应的影响,表面能和由其派生的表面力成为决定固体表面黏着、接触、变形等行为的关键因素。黏着作用不仅严重影响着MEMS的性能,而且己成为导致MEMS高废品率的主要因素之一。本文以固体物理学、弹性力学、分子动力学、黏着力学为理论基础,以计算机仿真作为辅助工具,将建立微/纳米级的黏着接触模型为目标,深入研究了两弹性体在接触和分离的过程中,黏着力、弹性变形量、接触面积、表面轮廓、黏着分布力等随间距的变化规律。本课题对促进原子级到微米级黏着接触问题的研究、原子力显微镜(AFM)轻敲工作模式的理论研究具有重要的学术价值,对MEMS黏着失效的研究具有一定的指导意义。基于Hamaker假设、Lennard-Jones势能定律、经典弹性理论建立了球体与平面黏着接触的弹性模型,称为基于Hamaker假设的黏着模型,该模型的仿真结果与基于Derjaguin近似黏着模型、JKR理论、DMT理论、MD理论和相关的实验结果基本一致。根据两平行平面间单位面积上的黏着力计算模型,推导出了两平面平衡间距与晶格常数的关系,给出了不同材料的两平面平衡间距的确定方法。根据JKR理论、DMT理论和MD理论分别对Bradley理论的间距和系数进行了修正;将修正后的Bradley理论分别与现有的黏着接触理论相组合,得到了三种组合黏着理论,即Bradley-JKR理论、Bradley-DMT理论、Bradley-MD理论,这三种组合黏着理论可以近似给出两球体间的黏着力随间距的连续变化规律。基于Hamaker假设和Morse势能定律建立了原子与球体的黏着模型,并根据该模型建立了球体与平面黏着接触的分子动力学混合模拟模型;研究了球体与平面间的黏着力在球体加载和卸载时的变化规律,分析了黏着滞后和能量耗散现象的产生机理。结果表明,在球体加载和卸载时,平面上的部分原子突然失稳,发生突然跃迁,导致了黏着滞后和能量耗散现象的出现。根据基于Hamaker假设的黏着模型研究了AFM在扫描中的“突跳”、黏着滞后、能量耗散现象的产生机理及影响因素;根据能量守恒原理,给出了针尖与样品间的黏着力所耗散的能量与AFM谐振运动的振幅及相位间的关系;根据基于Hamaker假设的黏着模型建立并求解了AFM在轻敲工作模式下的动力学模型,研究了AFM谐振运动的振幅、相位及耗散功率随针尖与样品间自由间距的变化规律。基于Hamaker假设,从原子间的基本作用力出发,通过积分方法推导出了两光滑平面间单位面积上的黏着力的计算模型。根据G-W粗糙表面模型和基于Hamaker假设的黏着模型,建立了粗糙表面间的黏着接触模型;分析了粗糙表面间的黏着力随粗糙表面形貌参数的变化规律。根据粗糙球面与粗糙平面间的黏着接触模型,通过分析微悬臂梁结构在黏着力和弹性力作用下的平衡位置的稳定性,给出了避免微悬臂梁黏着失效所需的结构尺寸关系。