摩擦现象存在于日常生活以及工业生产的方方面面。对于相关问题的研究,形成了一门新的学科——摩擦学(tribology)。无用的摩擦可造成大量的能量损失,也可导致接触面之间的磨损,破坏设备,降低设备使用寿命,对于能源和环境都造成严重危害。据资料记载,因为摩擦而损耗的一次性能源占全球一次性能源总量的1/3-2/3。因此减小摩擦可以保护设备,增加机械设备的使用寿命,节约能源,保护环境。随着现代科技的不断进步,润滑油膜的尺度已经达到了微观尺度,微观尺度下的润滑油膜不再满足流体的连续性理论,体现出了与固体相似的性质,也就是类固性,传统的连续性理论对于微观摩擦学不再适用,因此对于微尺度的润滑摩擦现象机制的揭示是目前研究的重点,很多的科研工作者针对微尺度的润滑摩擦现象进行了大量的研究,在实验和模拟计算方面都取得了很多的研究结果,不断的对微观机理进行了揭示。在实验、CFD数值计算以及分子动力学这三种方法中,分子动力学方法在揭示微观润滑膜的润滑机理方面有着明显的优势。分子动力学模拟从分子和原子的角度出发,采用统计力学的原理,从本质上对润滑摩擦现象进行统计计算。本文采用该方法,系统的研究了限制在两层铁原子之间的正庚烷流体的微观结构特征和流变特性,具体内容如下：(1)介绍了摩擦学基本概况,引出了研究微观摩擦学的背景及意义,介绍了分子动力学方法的研究进展。(2)简要介绍分子动力学基本原理、正庚烷模拟计算的分子力场和势函数,以及正庚烷物性参数的统计方法。(3)正庚烷分子力场以及势函数的选择。通过使用较为简单的直链烷烃(烷烃是润滑油的主要成分之一,同时分子力场的开发都是以烷烃为基础的),采用分子动力学的方法,应用不同的全原子力场和联合原子力场系统的模拟计算了正庚烷在不同温度下的粘度、密度以及导热系数,从而选择出成本最低、计算最准确的原子力场和势函数。通过一系列的模拟计算发现,OPLS-CHARMM联合原子力场对粘度、导热系数和密度的计算结果与实验值符合的很好,是一种既经济又准确的原子力场。(4)薄膜润滑微观特性研究。使用OPLS-CHARMM联合原子力场对薄膜润滑进行模拟计算,计算结果表明温度越高,分子密度越小,压缩时系统高度降低,在近壁面处有吸附膜产生,并且随着温度的提高而增厚。压力越大,系统高度越低,越易形成层状结构,但是在流体内部仍保持一部分流体特性,这表明薄膜润滑是一种过渡状态,且是一种可以独立存在的过渡状态。(5)边界润滑微观特性研究。使用OP LS-CHARMM联合原子力场对边界润滑进行模拟计算。计算结果表明当油膜分为5层时,分层结构十分明显,此时不管是温度还是压力对层状结构的形成影响都不大,当温度升高时摩擦力增大,当压力升高时。摩擦力增大,但是其近壁面分子的吸附作用以及润滑分子的类固性保持稳定。当润滑膜的厚度进一步降低,达到3层分子层时,压力对润滑膜的影响是十分显著的,当压强为250MPa时,润滑膜的层状结构不明显,继续升高压力,当压强达到500MP时,润滑膜的层状结构非常明显的分为三层,此时系统高度降低,摩擦力增大,润滑膜容易发生破裂。(6)凸峰接触微观特性研究。研究结果表明,当压强为250MPa时,润滑膜在335K时发生破裂,增大压强到500MP时,润滑膜在315K时就已经发生了破裂。同时本文考察了剪切速度对润滑膜破裂的影响,结果表明剪切速度越大,润滑膜的承载能力越强。将上层金属材料改为Cu,探究摩擦副材料对凸峰接触的影响,结果表明：铁原子层对铜原子层造成了切削作用,摩擦副形变小,摩擦力减小。