纳晶材料由于其特殊的微观结构使其具有常规粗晶材料所不具备的一系列优异的力学性能,如较高的硬度、屈服强度和良好的耐磨性能等,因而受到广泛的关注。大量学者在纳晶材料独特的变形机理方面做了很多的研究。近些年的研究发现,纳米材料中微孔洞的萌生、长大也是其过早失效的重要原因。纳晶材料特殊的微观结构以及变形机理也使得材料内部的塑性变形与常规的粗晶材料有很大的不同。本文在充分理纳晶材料孔洞的萌生和生长变形的基础上,建立了纳米材料中孔洞的萌生和生长的模型,研究了纳米材料中塑性变形过程,讨论了纳米材料的晶粒的尺寸、能量、温度以及微观结构对塑性变形过程的影响。主要的研究内容如下:(1)回顾了纳晶材料的研究发展过程,对纳晶材料孔洞萌生和生长的影响参数、力学性能以及塑性变形机制作了系统性的概述。(2)在构建孔洞萌生能量分析法的模型中,作者计算了在三晶交处位错塞积所引起的应变能和温度较高时晶界扩散能以及孔洞萌生的能量,在能量守恒的基础上分析了纳米材料中三晶交处孔洞的萌生情况。(3)比较了无协调时和有晶界扩散协调时晶界滑移对三晶交处孔洞成核的影响,并且讨论了外加载荷大小以及晶界长度对孔洞萌生的影响。研究结果表明,当外加载荷以及晶界长度较大时,孔洞在三晶交处的萌生更容易;当温度较高时,晶界扩散对微孔洞的萌生起到抑制作用。(4)在构建孔洞生长的模型中,分析了表面能,应力,屈服强度以及晶粒尺寸对孔洞的生长过程的影响。研究结果表明,与孔洞表面能相比,晶界能对孔洞增长率的影响非常小;而静应力对孔洞的生长有一定的影响,当外界应力一定时,微孔洞越大,其增长率越小直到孔洞汇合。