计算材料科学家把研究的对象分为：宏观、介观、微观等。在特定的时间、空间尺度上，都有相应的比较成熟、有效的处理方法。但是如何处理不同尺度之间的性质，即多尺度问题，一直是材料科学领域的一个挑战。近年来，随着各种高级算法的出现、以及大型计算机的问世，多尺度问题的研究变成了现实。经过材料科学家们的努力，目前为止，几种多尺度模型已经建立。基于Abraham等人发展的MAAD方法，我们链接了宏观和微观尺度——有限元和分子动力学的链接。本文将详细介绍二者链接的原理，链接的程序，以及利用链接方案展开的工作。　　 第一章我们主要介绍目前计算材料科学面临的一些困难，然后概述多尺度问题目前的发展情况，重点介绍了比较流行的同时(concurrent)多尺度模拟方法，Tadmor等人发展的半连续模型(Quasicontinuum method，简称QC)、Rudd等人发展的粗粒子化模型(The Coarse Grained Molecular-Dynamicmethod，简称CGMD)，Abraham等人的MAAD(Macroscopic Atomistic Ab initio Dynamics)，并列出它们的优势和不足之处。　　 第二章首先介绍处理宏观尺度上有限元方法的基本原理，有限元方法在力学中的求解过程，以及有限元方法在材料动力学模拟中的应用。接下来，介绍经典分子动力学的原理，这种方法是一种处理粒子相互作用比较成熟的方法，它通过粒子间相互作用力来求解原子的运动轨迹，粒子间的相互作用力遵循牛顿第二定律。　　 第三章我们首先介绍了自己编写的有限元动力学程序，及其程序的测试。我们发现在利用有限元动力学程序研究问题时，单元的剖分对于体系总能量的演化几乎没有影响，但是，单元剖分对于研究体系应力、应变的影响是非常明显的。有限元方法中，我们采用了线性的、弹性的理论，所以体系并不适合研究大的形变及高温情况。然后，介绍了分子动力学和有限元的链接原理，以及链接程序。最后，利用分子动力学和有限元的链接方案，研究了在晶体Si表面发射团簇Si6的过程，以此来检测程序的可靠性。结果显示发射团簇在晶体表面形成的应力能够顺利地穿过分子动力学和有限元的链接区间，说明链接方案及其程序是可靠的。　　 第四章我们利用链接方案研究了团簇撞击晶体表面产生的应力，以及由刚体挤压晶体表面产生的应力在晶体内传播的过程。从结果可以看到应力如何从表面产生、然后穿过链接区间、传播到有限元区域；另一方面来讲，应力的传播过程再次验证了链接程序的可靠性。重要的是，我们能够从原子尺度来研究晶体的应力传播。　　 第五章是对全文的小结部分，回顾了建立多尺度模型的重要性，分子动力学和有限元的链接，以及基于链接方案所开展的工作。