非晶态SiO2纳米线具有独特的力学、光学和电学特性，可以做成纳米器件潜在地应用于微/纳机电系统，如纳米传感器和纳米电线等。因此关于非晶态SiO2纳米线力学特性和失效行为的研究显得非常重要，近年来已经受到诸多学者的广泛关注。许多微/纳机电设备，例如化学和生物传感器及微流体装置等，直接暴露在潮湿环境中，很容易发生应力腐蚀现象。因此潮湿环境下非晶态SiO2纳米线力学特性和失效行为的研究也显得尤为重要。本文应用大规模分子动力学模拟方法，采用ReaxFF反应力场势函数，模拟了干燥和潮湿环境下非晶态SiO2纳米线的单轴拉伸变形行为。研究了纳米线尺寸、温度、应变率以及环境湿度等因素，对非晶态SiO2纳米线力学特性和失效行为的影响，并揭示了其微观变形机理。　　本研究主要内容包括：①通过熔融-淬火α-石英的方法制备了体相非晶态SiO2样本。制备了干燥和潮湿环境下非晶态SiO2纳米线样本，并确定了纳米线单轴拉伸变形的模拟方法。②模拟了非晶态SiO2纳米线的单轴拉伸变形行为，研究了纳米线尺寸、环境温度和应变率对非晶态SiO2纳米线力学特性和失效行为的影响。随着纳米线直径的增大，杨氏模量和极限强度增大；随着纳米线长度的增大，极限强度和失效应变逐渐减小，而杨氏模量基本保持不变；随温度的升高，杨氏模量和极限强度逐渐减小；随着应变率的增大，极限强度和失效应变逐渐增大。③通过对非晶态 SiO2纳米线拉伸过程中原子构型演变和最大空洞演变的分析，发现较小直径纳米线（D=2.23 nm）完全由局部颈缩导致断裂失效。而较大直径纳米线（D≥3.20 nm）首先发生轻微的局部颈缩，然后随着内部空洞的生长与集聚，纳米线表面裂纹开始萌生并迅速扩展，内部空洞的生长与集聚以及表面裂纹的萌生与扩展共同导致了纳米线断裂。④模拟了潮湿环境下非晶态SiO2纳米线的单轴拉伸变形行为，研究了不同的潮湿环境对非晶态SiO2纳米线力学特性的影响。潮湿环境下纳米线表层原子与水分子发生水解反应生成硅醇，纳米线极限强度和失效应变均比干燥条件下的值小。并且，随着环境湿度的增大和环境温度的升高，纳米线的极限强度均减小。通过对纳米线屈服时表层硅醇密度的分析，我们发现随着环境湿度和温度的增大，表层硅醇密度均增大，并且极限强度均随纳米线表层硅醇密度的增大而减小。这说明当环境湿度较大或温度较高时，纳米线的水解更剧烈，极限强度削弱程度越大。