随着科技的飞速发展,各行各业不论是对材料的性能还是对产品的结构、精度的要求都有质的飞跃。寻求高品质、可加工的功能材料已经成为时代发展的需求。众多学者为了使拥有高品质的材料能得到很好的运用而对其进行深入研究,探索材料性能,解决材料的加工难题。非晶合金,又称金属玻璃,是一种近年来发展起来的新型材料,具有短程无序、长程有序的结构特征,合金中没有位错、没有相界、没有第二相、没有晶态合金的晶粒、晶界存在。正是由于其非晶结构使其具有较高的机械强度和韧性、优良的磁性性能和抗腐蚀、抗摩擦性能等,已在电子、机械、航空航天、微电子等众多领域得到广泛运用。但材料的纳米机械性能和加工性能一直是困扰这一领域发展的难题,成为研究的热点。Cu₅₀Zr₅₀非晶合金是一种典型的二元非晶合金,能很好的显示非晶合金的特性,本文针对Cu₅₀Zr₅₀非晶合金进行了纳米机械性能和切削性能的研究。在纳米甚至原子尺度时,很难通过实验在线实时监测的手段研究材料的变形行为,而分子动力学分析可以实时模拟材料变形行为等,成为当今研究材料纳米机械性能和加工性能的一种有效手段。本文分别对Cu₅₀Zr₅₀非晶合金的纳米压痕模型和纳米切削模型分别进行了分子动力学压痕和切削的模拟仿真。针对纳米压痕仿真,研究了纳米压痕过程中材料变形、力、材料机械性能参数、局部温度、“剪切转化区”的形成和发展以及不同压痕参数对Cu₅₀Zr₅₀非晶合金纳米压痕过程的影响。结果表明:“剪切转化区”（不连续的塑性变形）在纳米压痕过程中逐渐形成和发展。压头与基底接触区域的温度最高。当温度超过非晶合金材料的玻璃化转变温度Tg的85%时,自由体积将减小到一定程度,原子之间将变得“拥挤不堪”,基底原子运动受阻,这将导致材料性能的波动。压痕参数对Cu₅₀Zr₅₀非晶合金的变形行为有着很大的影响,材料的硬度和弹性模量随着加载速度的增大而增大。随着温度的升高,材料的硬度逐渐降低,弹性模量有很大的波动。与虚拟压头相比,金刚石压头仿真中加载曲线的初始阶段和卸载曲线可以看到明显的粘附作用。针对纳米切削仿真,研究了纳米切削过程中材料变形、“剪切转化区”的形成和发展、温度以及不同切削参数对Cu₅₀Zr₅₀非晶合金纳米切削过程的影响。结果表明:在纳米尺度下,Cu₅₀Zr₅₀非晶合金切削过程中材料的去除主要原因是受到推挤作用。材料切削过程中的塑性变形受到剪切转化区的影响。切削参数对Cu₅₀Zr₅₀非晶合金的变形行为有着很大的影响。工件切削区域和刀具牛顿层温度受切削速度和切削深度的影响较大。当切削区域温度超过非晶合金的玻璃化转变温度Tg时,切削区域材料将发生玻璃化转变,使得材料塑性流动性变强,能更好的产生塑性形式并进而被去除。