本文以基于真实表面摩擦学特性的三维表面仿真为研究目标,以真实表面的摩擦学特性为基础设计了一个三维表面仿真系统平台,并对其中的关键内容进行了深入分析和研究,其主要内容包括三维形貌数据预处理、三维表面形貌基准面建立、三维粗糙度表面分形维数计算、三维粗糙度表面模拟仿真等过程,具体研究内容有以下几点:(1)从真实三维表面形貌入手,对真实三维表面形貌进行测量,详细介绍了三维表面测量的方法,在此基础上研究三维数据的去噪处理算法,对三维表面的高度数据进行去噪处理,从而将外界环境和测量系统的干扰降到最低,为三维表面形貌基准面建立以及三维粗糙度表面表征提高精度,以及提供相关程序的编写流程。(2)对基准面建立的方法进行了总结,并且对测量的三维表面数据提取基准面和提取粗糙度的高度信息数据,以及对相关程序的流程进行了编写。(3)介绍三维表面分形维数获取方案,并对本文中所测量的三维真实表面进行了分形维数计算,结合小波变换以及分形理论对本文中测量的三维表面进行了表征。介绍了小波变换与分形的结合表征粗糙度表面对仿真以及分形参数表征粗糙度表面的意义,提供了程序编写思路。(4)介绍了分形方法对粗糙度表面表征的方法,以及利用W-M函数对粗糙度表面的仿真。根据真实三维表面的分形维数,在不同尺度系数下对真实三维粗糙表面进行了三维仿真模拟。(5)结合本研究中编写的软件来实现三维表面形貌的分析与摩擦学仿真,介绍了所开发软件的功能和使用方法,对真实三维表面形貌进行了计算分析以及可视化的摩擦学仿真。最后,利用MATLAB软件基于真实三维表面参数,对三维表面进行了仿真模拟。