众所周知机械系统和机械设备都是由各种零件按照一定的技术和生产要求组合在一起。而在组合的过程中，各个部分之间相互联系，相互接触，在接触的表面就形成了一个“机械结合面”。由于这样的结合面在机械系统中存在的数量很多，便使得机械系统不再具有连续性。为了进一步研究结合面的接触机理，更精准的表达结合面的接触行为，本文在分形理论及弹性和塑性接触变形机制理论的基础上，建立了考虑弹-塑性过渡变形机制的结合面法向接触刚度和静摩擦因数的三维分形模型。本文研究内容得到了国家自然科学基金(项目编号：51275328，固定结合面接触刚度多尺度模型、动力学建模与位置分布设计方法)、山西省自然科学基金资助项目(2012011023-4)、山西省研究生优秀创新项目(20123103)和山西省回国留学人员科研资助项目(项目编号：2011-076，机械结合面接触刚度与接触阻尼建模研究)的共同资助，主要研究内容如下：(1)介绍了分形理论的产生和研究意义、分形维数的计算和分形集的特征，进而从结合面单个微凸体的接触、微凸体的大小分布、粗糙表面的真实接触面积、单个微凸体的法向接触载荷及接触面积等方面论述了考虑弹-塑性过渡变形机制的结合面三维接触分形模型。(2)建立考虑弹-塑性过渡变形机制的结合面法向接触刚度三维分型模型，该模型改善了仅考虑弹性和塑性接触变形机制下的临界点处参数不连续的问题。通过对该模型的数字仿真分析，揭示了弹-塑性过渡变形机制对结合面法向接触刚度的影响。并进一步通过数字仿真分析比较了考虑和不考虑弹-塑性接触过渡变形机制的两种法向接触刚度三维分形模型的不同。(3)研究建立了考虑弹-塑性接触过渡变形机制的结合面静摩擦因数的三维分形模型，并通过数字仿真分析揭示了结合面法向接触载荷、材料特性参数以及结合面分形参数对结合面静摩擦因数的影响，进而分析比较了考虑和不考虑弹-塑性接触过渡变形机制两种结合面静摩擦因数三维分形模型的不同。