壁虎、蜘蛛、蚂蚁等能够在光滑或粗糙的壁面任意爬行，它们脚部特殊的黏附系统引起人们广泛的兴趣，并成为当前仿生科技研究的热点。了解自然界中生物黏附系统及其黏附机理，对新型仿生黏附材料及仿生机器人的设计具有重要意义。由于壁虎的体重相对较大，因此壁虎成为主要的仿生黏附研究对象，实验发现壁虎主要通过脚底多分级系统与表面间的范德华力形成超强黏附，该分级系统的最小单元为纳米级的铲状绒毛。仿生壁虎的多纤维黏附材料已获得了实验室制备，每根纤维具有微纳米尺寸。本文主要仿生研究了纳米尺度单根纤维与刚性基底之间的黏附接触特性，分别分析了轴向拉伸和扭转载荷作用情况下黏附的尺寸效应。主要内容包括：　　 ⑴对弹性单纤维的黏附特性进行了理论分析，发现随纤维尺寸减小，界面应力分布趋于均匀，且当纤维半径小于一个临界尺寸时，黏附面的应力均匀达到界面的理论强度，接触边界处的应力集中消失，出现缺陷不敏感现象；　　 ⑵应用有限元方法对弹性单纤维黏附接触模型进行了数值模拟，同样发现了纳米尺度下黏附的缺陷不敏感现象，并与理论结果进行了比较分析；　　 ⑶考虑到自然界生物材料的粘弹性特性，进一步利用有限元方法分析了粘弹性特性对纤维黏附的影响，结果显示：纤维缺陷不敏感临界尺寸受加载速率的影响，随加载速率的增大而增大，但当加载速率增大到某一个临界值，或减小到另一个临界值时，临界尺寸趋于常数值，即受加载速率的影响，临界尺寸位于一个有限的闭区间。