为研究高分子材料的机械性能,运用分子动力学模拟其单向拉伸变形过程。以聚乙烯为研究对象,采用自回避随机游走的方法,分别建出联合原子和粗粒化模型。并基于全原子模型的键长分布、键角分布和径向分布,拟合得到联合原子和粗粒化模型的势参数。利用不同分子动力学仿真方法,对非晶态与半晶态聚乙烯的拉伸行为及力学性质进行了分析。结果表明：联合原子模型能很好地模拟出材料拉伸过程中弹性、屈服、应变软化与应变强化阶段,与全原子模型和实验结果一致；而粗粒化模型更适于聚乙烯的结晶过程模拟。由于拉伸过程中晶区部分的取向使得半晶态聚乙烯的模量、强度大于非晶态聚乙烯。用还原方法做出的半晶态聚乙烯的结晶度大大降低了,因此要得到结晶度很高的半晶态聚乙烯的力学行为,还需要将粗粒度势进一步地优化,将原本粗粒度模型体系的高压降下来。此外,粗粒度方法本身会使分子链变软变光滑,所以强度模量会远远低于联合原子模型。于是需要引入耗散粒子动力学方法,加入耗散力和随机力,使得体系在不改变保守力的情况下减缓分子的扩散,让分子链变硬。将联合原子模型和粗粒度模型分别用于碳纳米管／聚乙烯复合材料中,发现联合原子模型的复合材料并没有明显增强的效果,原因是模拟单轴拉伸时的应变率太高,聚乙烯基体的屈服极限远远大于实验值,所以导致聚乙烯基体所受的力无法传递到碳纳米管上。而粗粒度模型的复合材料有所增强,由于较软的势导致强度降低,使得碳纳米管对聚乙烯基体有了增强效果。