高分子共混材料是将不同种类聚合物通过物理或者化学方法使其混合而成的—种具有新性能的改性高分子材料。当前高分子共混材料的生产和应用发展极快,通过这种方法可以综合共混的两种或两种以上高聚物的性能特点,使共混体系具有更符合实际需要的优异性能。人们对聚合物共混的研究已有上百年的历史。时至今日,对聚合物共混机理及应用的研究仍是高分子材料领域的研究热点,且不断取得新的成果与进展。近年来,随着聚合物薄膜的广泛应用,自组装共混膜的性质引起了越来越多的关注,并广泛应用于化工分离工程材料、生物医用材料和纳米材料制备的模板材料等方面。力学性能是衡量材料性能的重要指标之一,对材料研究非常重要。本论文结合Monte Carlo (MC)方法和三维弹簧格子模型(LSM),发展了一种从非均相高分子材料的组成出发,预测材料的微观结构与力学性能的连续介观模拟方法。MC模拟是一种获得高分子共混物自组装形态的高效计算方法,能捕获各种精细的介观结构。本文运用MC模拟考察了高分子共混物在一维平板受限情况下的微相结构。模拟结果显示,改变壁面性质、共混物之间的共混比和薄膜厚度均可以改变共混体系的形貌,并出现圆柱状结构、半球状结构、层状结构和层状-圆柱状混合结构等。我们的模拟结果与实验观测到的图象吻合较好。MC模拟得到的结构经过粗粒化处理即可作为LSM的输入。LSM是一种源自凝聚态物理的数值计算方法。在某种程度上,该方法与简单的有限元方法(FEM)是代数等价的。LSM的计算结果与Eshelby的理论吻合得很好。在研究共混材料力学性能时,它的效果特别好。利用LSM方法模拟材料局部变形的结果表明：共混膜的局部应变和应力分布与施加应力的拉伸方向、共混比、每个共混成分的力学常数等密切相关。拉伸方向垂直于薄膜表面时,应变和应力分布与薄膜的介观形貌相似；拉伸方向平行于薄膜表面时,局部应变和应力的分布较为复杂。调整高分子的共混比不但可以获得不同的材料微观结构,对材料局部应变和应力也有很大的影响,是实现聚合物改性和开发多性能新材料的重要途径之一。共混体系在受到外力作用时,共混组分之间弹性模量的差异也是造成局部应变和应力变化的重要原因。利用LSM方法不仅可以考察材料的局部变形情况,还可得到共混物薄膜的整体杨氏模量。LSM模拟结果也可以很好地说明材料内部空穴周围的局部应变和应力变化,与理论预测一致。LSM方法还可以用于预测共混膜材料的破裂、应力松弛、蠕变、弯曲等其他力学性能。本文结合破裂概率理论和LSM模型预测了高分子共混物的应变和应力关系,解释了共混材料的破裂机理,得到了共混比与共混膜的强度、韧性等一系列和破裂有关的特性量之间的关系。在模拟中,我们发现了共混材料分相界面的韧性很大程度上影响了共混膜的强度,这就解释了为什么许多实验都发现共混材料的破裂起源于共混体系内部的相界面。通过模拟共混膜和多孔膜的皱纹,我们解释了薄膜起皱现象的机理。本文对相分离材料的研究具有理论指导意义。