辐照损伤性能是核材料的关键性能指标之一,铁基材料(铁素体钢、奥氏体钢)在堆中关键部件的服役性能决定着核电站的安全性和经济性,其抗辐照性能一直以来是核工程与核科学界研究的热点。压力容器是具有BCC结构的铁素体钢,是反应堆中不可更换的部件,也是决定反应堆的安全性和寿命的关键部件之一,研究辐照下压力容器钢模型材料BCC铁以及铁铜合金中缺陷演化机理对于研究压力容器钢辐照脆化机理具有非常重要的意义。本文采用基于平均场理论的团簇动力学方法,模拟了BCC铁及铁铜合金在电子辐照下缺陷的演化过程,对于研究压力容器钢的辐照脆化机理具有重要意义。根据平均场速率理论,不同时刻下辐照缺陷数密度可以由相应的微分方程表示。通过对国内外文献调研,结合对材料中各缺陷及之间相互作用的理论分析,推导出描述材料中间隙原子、空位、间隙原子团簇、空位团簇、富铜团簇数密度随时间演化的微分方程组,建立了BCC铁在电子辐照下缺陷演化的物理模型,采用FORTRAN 90开发团簇动力学程序,并模拟了BCC铁在455K的温度下,经过长时间(15000s)电子辐照时缺陷的演变过程,得到不同时刻各缺陷的数密度及尺寸分布。结果表明,时间较短时,晶体中不会有较大团簇形成,且间隙原子团簇的数密度远大于空位团簇,团簇的尺寸会随着辐照时间的增加而变大。通过与相应文献进行比较,对模拟计算结果进行了验证。电阻率回复实验是研究材料辐照损伤机理的有效手段之一,电子辐照高纯铁在等时时效过程中电阻率的变化也可以由缺陷数量变化表征。通过模拟高纯铁经3Me V电子辐照至2.0×10-6dpa后等时时效时的缺陷演化过程,得到材料电阻率变化曲线,并与电阻率回复实验数据进行对比。结果表明,高纯铁在辐照损伤回复过程中,间隙原子、空位会在不同温度下发生迁移、复合、聚集等过程,在模拟的等时时效的温度和时间范围内没有形成较大团簇。电阻率回复的峰值分别对应于间隙原子、间隙原子团簇、空位团簇等缺陷的数量的改变,辐照缺陷数量随温度升高的演化过程与电阻率变化趋势吻合很好,在高损伤剂量(200×10-6dpa)时,还可以看到电阻率回复的第四阶段。根据富铜团簇演变相关理论修改部分源代码及微观参数,升级程序并建立二元Fe-Cu合金缺陷演变的物理模型,模拟研究了Fe-1.34at.%Cu合金在电子辐照下缺陷演变规律,计算了铜团簇数密度、平均尺寸、基体中铜含量随时间的变化。根据计算结果,Fe-Cu合金中铜团簇平均半径会随着时间变化而变大,与文献中的相关实验结果吻合;另外,基体中铜含量、空位数密度变化规律说明了Cu通过与空位结合发生迁移这一理论,模拟结果能很好地解释Fe-Cu合金在电子辐照下的微观演变过程。基于平均场理论的团簇动力学方法可以模拟BCC铁和铁铜合金在电子辐照下缺陷的迁移、聚集等微观演化过程,能获得不同时刻缺陷数密度及尺寸分布规律,模拟结果能很好的解释Fe的电阻率回复、Fe-Cu合金富铜团簇演变等过程,虽然计算机模拟不能完全取代实验,但模拟结果可以为实验现象提供理论解释,从而对实验具有重要的指导意义。