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实际上两个粗糙表面的接触通常是一个较为复杂的弹塑性系统，也就是说，粗糙表面接触时，有的微凸体点处于弹性变形状态，有的微凸体点处于塑性变形状态。随着载荷等因素的变化，微凸体点处于的状态和法向变形量也会发生变化。在滑动摩擦过程中，接触面积为塑性变形状态的摩擦规律更接近于真实状况，当零件受到冷加工硬化的影响时，微凸体的状态则转化为弹性变形状态，这就要考虑塑性指数的意义。
对塑性指数，格林伍德和威廉姆森对此进行了详细的研究，并对接触问题进行了大量的分析，根据弹性力学分析可得到接触面积上的平均压力为：
当平均压力达到 H/ 3 时，材料开始在表层内出现塑性变形，这里的 H 是材料的布氏硬度值（HB）。当平均压力达到 H 时，塑性变形达到可以用肉眼观察的程度。通常取 P c = H/ 3 作为出现塑性变形的条件。这样就得到：
式中 Ω ——塑性指数。
当 Ω <0.6 时，属于弹性接触状态；当 Ω = 1 时，一部分微凸体点处于塑性变形状态；当 1< Ω <10 时，弹性变形和塑性变形混合存在，值越大，塑性变形所占的比例就越大。近代的理论研究强调表面参数，例如表面密度、微凸体的高度分布以及曲率半径等因素对表面作用性质的影响。有的科学家也尝试利用图表来表征表面微观机制，这些图表是根据表面粗糙度轮廓仪测量结果所得到的数据分析而画出来的。
当微凸体点发生塑性变形时，实际接触面积和所承受总的载荷为：
分析可得，实际接触面积与载荷为线性关系，而与高度分布函数无关。