实际工程表面形貌影响着接触体的力学、物理和化学特性,特别是接触特性。随着加工技术的不断发展,各类的器件尺寸也进入到了纳米尺度。外载作用下,接触摩擦过程中摩擦副粗糙面间的四大效应（尺寸效应,表面效应,边界效应,量子效应）表现得异为突出,使得表面的微观形貌对接触表面之间摩擦磨损特性的影响更为凸显。单晶铜是生产纳米结构器件的重要原材料,它在工作环境下的力学性能强弱直接影响着纳米元器件的使用寿命。本文综合运用原子删除法、傅里叶变换、驰豫法等及W-M分形函数进行辅助建模,实现了对纳观粗糙表面的数字化表征,通过与光滑表面刻划模型对比,利用分子动力学分析了不同阶段（压入阶段和刻划阶段）,不同加工参数（刻划速度和刻划深度）下,纳观粗糙表面对基体材料变形及各类缺陷失效原子分布情况,以及模拟过程中的基体z向作用力、摩擦力和应力变化的影响。结果表明,在压入接触阶段,粗糙表面刻划模型的引力极值和斥力极值均小于光滑表面刻划模型的,并且压入过程中基体内部产生的各类缺陷原子数目也相对较少。基体高Mises应力分布位置与粗糙表面压头的粗糙峰位置存在明显的对应关系,压头粗糙峰压入基体越深,则对应位置的基体原子应力数值越大。在刻划摩擦阶段,随着刻划深度的增大,所得到的平均摩擦力和初始应力极值均随之增大,同时基体材料变形加剧,基体内部的各类材料缺陷增多,产生了更多的失效原子。基体应力-位移曲线在刻划过程中呈现出周期性变化,每次循环所得到的应力极值随着刻划位移不断递减。压头刻划速度对基体材料变形和摩擦力有较大影响,对于应力变化的影响不大。压头粗糙表面形貌影响着压头左右两侧的基体堆积原子的生成以及内部各类缺陷失效原子分布情况,同时也影响着刻划加工表面形貌,由于压头粗糙峰的存在,可以观察到比较明显的犁沟痕迹。对比分析粗糙表面刻划模型和光滑表面刻划模型的模拟结果,发现二者在刻划过程中总体变化趋势的相似度较大,但在数值和细节上存在较大差异。在低刻划深度下,粗糙表面形貌对刻划摩擦的影响更明显。本文研究结果对于提高纳米器件的工作性能、延长纳米器件的使用寿命具有极其重要的意义,为建立更加贴近真实工况的纳观粗糙表面接触摩擦模型提供了参考,也为进一步揭示纳观尺度下的摩擦磨损机理奠定了一定的基础。