多晶金属中晶界（GB）界面的性质和分布在许多金属材料性能中起着重要作用。对金属多晶试样的实验研究表明,晶界结构对界面迁移率、腐蚀性能、裂纹成核抗力和材料韧性都有很大影响。大量的氢脆（HE）现象是由于H引起的界面凝聚力的丧失（如晶粒、第二相、夹杂物等）导致的。此外,某些低能晶界（LEGB）,如:重合点阵（CSL）的出现与材料力学性能的改变具有一定的相关性。然而,仅通过实验条件来了解材料微观变形机理仍然是一个很大的挑战。为了克服实验方法的局限性,本报告采用基于分子动力学（MD）的原子模拟技术研究了与多类型晶界有关的面心立方镍氢脆（HE）现象的机理。在原子水平上分析了GB与H的耦合作用对镍拉伸响应的影响,探讨了GB在H致变形行为中的作用以及GB结构、变形演化与HE性质之间的关联机制。本工作建立了一种新的圆柱模型,消除了计算晶界能（GBE）时自由表面的影响,并对一系列包含不同类型<110>对称倾斜晶界的Ni双晶模型进行了晶界结构分析和虚拟拉伸计算。研究表明:1)与Ni单晶相比,H提高了含LGHB双晶的屈服强度,而降低了含高能晶界（HEGB）双晶的屈服强度。2) H抑制位错成核,位错优先与LEGB在双晶的晶内成核;不同的是在包含HEGB的双晶中H促进位错成核,位错由HEGB释放出来。3) LEGB结构倾向于强局域原子弛豫。原子弛豫使局域原子密度更加均匀,抑制了边界空洞的形成。因此,没有足够的自由体积使原子在LEGB处移动和重新排列,因此位错优先在晶粒内部成核。与之不同的是,GBE越高,H在GB处的偏聚越明显,过量H聚集导致HEGB具有更加开放的结构,其特点即为过量的自由体积促进原子的重新排序。以上研究表明H和GB结构在位错成核中都扮演重要的角色。通过晶界工程,提高特殊晶界的比例,可以显著增强了金属材料对HE的抵抗能力。该技术在强度、延性、应力腐蚀开裂、高温蠕变、高循环疲劳性能等方面均有提高。