非晶态玻璃态高分子材料大量使用于汽车、航空航天、通讯、光学和医疗仪器等领域,其在载荷作用下可能发生大的不可恢复变形,应变达到乃至超过100%。在初始弹性段之后的大变形过程中,非晶态玻璃态高分子材料呈现高度非线性的变形响应,即明显的屈服峰（包括屈服前非线性段、屈服峰顶点和屈服后软化段）以及后续的应变硬化。这一变形过程对率、温度和加载变形状态等均非常敏感。因此有必要建立一个可以描述和预测不同复杂环境下非晶态玻璃态高分子材料有限变形行为的本构模型。学者们对非晶态高分子材料的有限变形本构模型已经开展了大量卓有成效的研究。然而多数本构模型用表征分子间变形抗力的唯象演化方程来描述应变软化,较少讨论材料微结构状态及其演化的影响;同时,多数本构模型视非晶态高分子材料内部为交联分子网络,只考虑大变形引起的分子链取向排列,采用熵弹性模型来描述应变硬化,没有考虑非晶态高分子材料缠结分子网络在变形中发生的分子链/链团滑移、缠结点相互作用等过程对应变硬化的影响。为了讨论非晶态玻璃态高分子材料宏观变形行为和微结构及其演化之间的关系,并建立相应的本构模型,本论文开展了如下工作:（1）分析和总结已有实验结果,基于分子链缠结微结构的概念,提出了一种新的微观机制来解释非晶态玻璃态高分子材料屈服峰形成的原因。认为在非晶态高分子材料内部除了决定材料基准性能的由分子链打结形成的拓扑缠结,还存在一类由相邻分子链的局部链段相互作用形成的次级缠结,次级缠结微结构及其演化是非晶态高分子材料宏观屈服峰形成的内在原因。以缠结微结构为内变量,建立了一个弹-粘塑性有限变形本构模型来描述非晶态高分子材料的宏观屈服行为。建立的本构模型不仅能合理地描述屈服过程的变形响应,也具备反映热-机械历史和加载变形状态对屈服行为影响的能力。（2）以次级缠结和拓扑缠结为微结构基础,解释了实验观察到的应变率和温度对非晶态玻璃态高分子材料屈服行为的影响。在此基础上,同时考虑玻璃化转变温度（_gT）的率相关性,建立了一个能描述非晶态高分子材料屈服行为率/温度效应的弹-粘塑性有限变形本构模型。通过理论和实验结果的对比,验证了所建立的本构模型能用同一套材料参数,来合理地模拟和预测非晶态高分子材料在室温至_gT的温度范围内和准静态至0.1s^-1的应变率范围内的屈服行为。（3）分析和总结已有实验结果,提出应变硬化过程中非晶态玻璃态高分子材料内部不仅会发生分子链取向排列,而且分子网络中的拓扑缠结会汇聚形成团簇缠结,阻碍滑移的进一步发生。应变硬化过程中,初始各向同性的拓扑缠结主导的分子网络在大变形作用下逐渐转变为由团簇缠结主导的各向异性分子网络,并伴随着分子链/链团滑移引起的能量耗散。以Edwards-Vilgis分子网络模型为基础,同时考虑缠结点滑移、缠结密度等微结构相关变量与变形和温度之间的关系,描述硬化过程中非晶态高分子材料内部分子网络的演化过程,在严格的热力学框架内建立了描述非晶态玻璃态高分子材料应变硬化行为的有限变形本构模型。通过理论和实验结果的对比,验证了所建立的模型能有效地描述和预测率、温度和加载变形状态对非晶态玻璃态高分子材料应变硬化行为的影响。