分子动力学模拟的本质是建立一个粒子系统模拟研究对象,通过计算系统中所有粒子的运动规律,根据统计平均得到该系统的宏观性质。它是在原子、分子层次研究材料性质的工具,对于揭示纳米层次下材料的力学行为有重要意义。本文采用二维正三角形模型模拟三维面心立方晶格结构,利用Fortran语言进行分子动力学编程,选择镶嵌原子势函数,根据分子动力学的基本原理,推导了原子间相互作用力的表达式,建立分子动力学模型模拟了单晶铜拉伸、剪切和弯曲的过程。通过对理想单晶铜板模型与带有预制初裂纹模型拉伸模拟的对比,得到裂纹的存在对单晶铜板强度及弹性模量等力学行为的影响。模拟了在不同加载方式下模型中预制裂纹的扩展方式,结合加载过程中的势能、模型的平均应变随加载步的变化曲线,分析了裂纹的起裂时间及模型的破坏过程。文中模拟了带有预制初裂纹的单晶铜板在剪切应力作用下,裂纹的扩展形式和模型的破坏方式。通过对理想单晶铜梁和带有预制初裂纹单晶铜梁弯曲过程的模拟,分析了单晶铜梁受载弯曲过程系统内原子变化情况,结合弯曲过程系统的势能及横向位移曲线,得到了裂纹存在对单晶铜梁弯曲性能的影响。通过对单裂纹及多裂纹在单晶铜梁弯曲过程中的扩展方式和扩展原因的比较,得到裂纹扩展的一般形式以及裂纹扩展的本质。