纳米材料,特别是金属纳米线,因为其量子尺寸效应、表面效应、量子隧道效应、介电限域效应这些不同于常规块体材料的力、热、光、电、磁等宏观性能,近年来被人们极大的关注,成为纳米材料的热点研究。纳米材料的制备方法也随着纳米科技的发展,已日趋成熟,如模板辅助法、自组装法、电化学法等。但许多微观细节和对纳米材料的形成和形变的过程却无法通过实验获得。近年来,随着计算机模拟技术的发展,一些在实验上尚无法得到的信息可以通过理论模拟获得,理论模拟其中特别是分子动力学模拟在各个学科中都有着广泛而重要的应用,为科研工作者们提供了重要的参考作用,降低了实验的盲目性、成本等,即便不能完全代替实验,也具有一定的指导性作用。分子模拟是根据物理和化学的基本原理构建一个模型,建立一种计算数据来替代实验测量的研究方法,并获取相关的物理和化学信息。而描述微观粒子间的相互作用时,广泛应用于宏观体系的经典力学是否能够适用于描述体系内部的原子运动。分子动力学方法是从原子尺度描述粒子的运动轨迹,与实验方法相比,分子动力学方法可以获取体系在演变过程中的各种微观细节信息,实现对操作体系的精确描述。简而言之即是应用力场及根据牛顿运动力学原理所发展的一种计算机模拟方法,已成为重要的科学研究的方法之一。本论文基于实验室自主开发的分子动力学仿真平台,通过对金属Ag纳米线拉伸形变机理的研究,逐步探讨微纳尺度材料的形变机理的影响因素,为进一步开展纳米材料的实验研究打下基础。本论文研究的体系及结论如下:1.基于分子动力学模拟,构建一种孪晶界上有孔洞的Ag纳米线,研究孪晶界上的孔洞大小对Ag纳米线拉伸形变机制的影响。我们发现,孔洞的存在对Ag纳米线弹性形变阶段没有影响,主要在塑性形变阶段起作用。在塑性形变阶段,孔洞对Ag纳米线的形变主要有两种作用。在初始塑性形变阶段,当孔洞半径小于1.64 nm时,孔洞的作用主要是作为位错源产生位错;反之,孔洞主要作为阻挡位错滑移的作用。在塑性形变阶段的后期,孔洞的两种作用相辅相成,随着孔洞尺寸的增大,作为位错源产生位错的作用越来越起主要作用,从而使纳米线的塑性变差。2.构建柱状多晶Ag纳米线,探讨对于不同长径比的多晶Ag纳米线,其形变机理与长径比的关系。我们发现,长径比大于1(Para2-8和Para2-12)时,纳米线内部产生的位错滑移整体较少,其形变机理主要由晶界主导,纳米线弹性阶段强度较大,塑性较差。长径比小于1(Para2-16、Para2-20和Para2-24)时,纳米线的形变机理主要由晶界与位错滑移之间的相互作用主导,在塑性形变阶段纳米线内部产生大量的位错滑移,并且伴随着晶界的融合和转动现象。3.在第二部分研究的基础上,改变多晶Ag纳米线系统的温度,研究温度对多晶Ag纳米线的形变机理(即Hall-Patch关系)的影响。结果表明:在低温(T<200 K)和大粒径(Para2-8、Para2-12)时,多晶Ag纳米线的形变机制以晶界滑移为主且随着温度的升高,晶界作用加强。在温度T>200 K时,长径比大于1的纳米线,晶界滑移主导形变机制;长径比小于1的纳米线,位错滑移主导形变机制。同时在温度T>200 K时,纳米线的强度随温度升高而降低。在小粒径时,多晶Ag纳米线的强度遵循反Hall-Patch关系,即随着粒径的增大,纳米线的强度增强。但随着温度的降低,纳米线的反Hall-Patch关系减弱,晶粒尺寸越小,反Hall-Patch关系减弱的越慢。