运用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,选择置换原子半径呈梯度变化的具有潜在应用价值的共晶型和共析型Snoek型高阻尼钛合金体系Ti-N(bMo, Cr, Cu)-O,对合金体系中间隙原子和置换原子的相互作用及其扩散过程中的扩散势垒进行研究:系统计算了间隙原子位于不同置换原子数目和分布构型的间隙位置时的结合能与形成能,间隙原子在各合金体系中的扩散势垒。在上述合金体系中,间隙原子和置换原子普遍存在着相互排斥的作用。根据计算结果,对间隙原子在合金体系中的存在位置进行探究,并推测出Ti-Nb-O合金体系中氧原子和铌原子的分布应有较大差异。通过电子能量损失谱(EELS)测定合金元素的分布情况,验证了上述计算结果的推测。间隙原子在各合金体系中的扩散势垒计算结果表明:在Ti-Nb(Mo, Cr, Cu)-O合金体系中,间隙原子扩散过程中的鞍点位置不都是四面体间隙位置,由于置换原子数目和分布的不同,鞍点位置不同。在一些合金体系的构型中,四面体间隙位置是间隙原子扩散过程中的亚稳态位置。上述间隙原子扩散势垒的特征会影响Snoek型高阻尼合金的阻尼性能。