计算机模拟不仅能够模拟各类实验过程,了解材料的内部微观性质和宏观力学行为,而且在没有实际制备出这些新材料前就能预测它们的性能,从而为优异性能结构新材料的设计提供理论指导。分子动力学模拟是计算机模拟的一种重要方法,本文选取<100>α铁纳米线和含有孔洞的α铁纳米板作为研究对象,通过分子动力学模拟方法研究了氢原子对α铁在拉伸载荷下的力学性能的影响,借助可视化软件(Ovito)对α铁在拉伸过程中微观结构的演化进行分析,主要的研究内容以及结果如下:(1)研究了氢对不同截面尺寸的<100>α铁纳米线的力学行为的影响。研究结果表明:300 K时,氢原子能降低<100>α铁纳米线的峰值应力,并且提高了平均流动应力,加氢模型与纯铁模型峰值应力的差值随着截面尺寸的增大而增大。变形机制为孪晶的成核和生长。氢原子没有改变铁纳米线的塑性变形机制。(2)研究了温度和应变速率对<100>α铁纳米线力学性能的影响,发现铁纳米线的峰值应力随着温度的升高而逐渐降低。应变速率对<100>α铁纳米线的峰值应力则基本没有影响。(3)研究了氢对含有孔洞的α铁纳米板力学性能的影响。结果表明:随着孔洞尺寸的增加,峰值应力降低;α铁纳米板的峰值应力随着氢浓度的增加而降低,平均流动应力随着氢浓度的升高而升高,随着温度的升高而逐渐降低。变形机制是孪晶的成核与生长,且孪晶从孔洞处成核。