本文使用分子动力学软件包lammps基于2NN MEAM势分别对TiN单晶、多晶材料进行了计算机仿真研究，以探究各种因素对TiN材料硬度的影响。首先，为了选择一个适用于课题研究的有效作用势，本文分别对Si的六种不同作用势进行了对比验证。研究发现，2NN MEAM势更适用于描述材料的力学性能，因而更适用于本课题的研究。随后使用分子动力学软件包lammps基于2NN MEAM势模拟了单晶氮化钛纳米杆的轴向拉伸破坏过程，计算得到应力-应变关系曲线，分析了沿[100]、[111]两种晶向拉伸下的不同截面尺寸、不同拉伸应变率、不同温度下的氮化钛纳米杆的力学性能，详细描述了氮化钛纳米杆拉伸变形过程。在对TiN多晶体的仿真研究过程中，为了使仿真结果更接近自然环境，通过编程方法基于Voronoi算法构建了TiN多晶体模型，并控制其晶粒尺寸的分布。最后，使用lammps软件包模拟了多晶氮化钛轴向拉伸及压缩过程，详细描述了整个过程中晶粒、晶界及微观粒子的运动，计算得到应力-应变关系曲线，分析了不同晶粒尺寸、不同拉伸应变率及不同工作温度对多晶氮化钛力学性能的影响。通过上述研究，主要得到了以下研究成果：1）2NN MEAM势更适用于描述材料的力学性能，其它类型的作用势在仿真热力学性质等其它方面具有优势。使用2NN MEAM势计算得到的TiN的各种力学性能均与实际相符合，表明2NN MEAM势及分子动力学可以应用于仿真研究TiN材料。2）对于TiN单晶材料而言，拉伸晶向、截面尺寸、应变率及温度均会对TiN纳米杆的拉伸变形过程及力学性能产生不同程度的影响。沿[100]晶向的拉伸，截面尺寸越大，屈服强度越低；而沿[111]晶向，截面尺寸越大，屈服强度越大。应变率越高，温度越低，屈服强度与弹性模量越大。不同拉伸条件下的氮化钛纳米杆的拉伸过程均包括弹性变形、塑性变形与断裂阶段。[100]晶向的弹性模量都要高于[111]晶向。3）对于TiN多晶材料而言，晶粒及晶界的不同运动机制对屈服强度产生了重要影响。在拉伸仿真过程中，屈服强度随着晶粒尺寸的变化出现正、逆Hall-Petch关系；在压缩仿真过程中，晶界处的变形机制使压缩过程的屈服强度随晶粒尺寸增大而增大，最后屈服强度值趋于稳定。对拉伸及压缩过程中的结果进行比较分析，最终得出结论，TiN多晶体平均晶粒尺寸在3nm到5nm之间时，可以使材料的硬度达到最高。拉伸及压缩过程中，临界晶粒尺寸、高应变率、低温可以促进多晶材料的强化，晶界的强度是影响TiN多晶体强度的重要因素。因此如果在晶界附近掺杂其他元素来强化晶界处原子的键合能力，或增大晶粒之间的相互运动的阻力，可以有效提高TiN多晶体材料的强度。