纳米晶材料因具有出色的机械性能和实用性,在制造业、航空航天以及医疗器件领域备受关注,但由于其服役期间会遇到不同外界因素的影响,亦或在结构上自身存在的缺陷及其他特点使其使用寿命往往受到限制。因此,探索不同影响因素下的变形过程显得尤为重要,而从原子角度深入研究已成为设计下一代纳米结构材料的关键。在本论文研究中,采用大规模分子动力学模拟,不仅从细观层面系统研究不同影响因素对纳米多晶Ni-Co合金力学性能的作用,而且对含量梯度、晶粒梯度和孪晶梯度的纳米晶Ni-Co合金的拉伸变形展开了研究。（1）钴含量为30%时结构稳定且力学性能优异,其拉伸模拟结果表明:HallPetch关系的临界点是粒径d等于4.3 nm时,当d>4.3 nm时,孪晶的存在和位错的移动与增殖起着重要的作用,d<4.3 nm时,呈现出反向Hall-Petch行为,晶粒的旋转、合并及晶界的迁移主导了塑性变形;随着加载温度的升高,部分位错密度降低,减少了位错缠结引起的强化效应,并且拉伸断裂后,高温下体系的断裂截面上的坑洞数量较少但尺寸增大,表明低温下体系抵抗晶粒生长的能力优于高温下的体系;孪晶的对纳米多晶Ni-Co合金的强度有增强作用,且孪晶也是一种位错源,其周围产生了Shockley位错和Frank位错。（2）在不同温度下对钴含量梯度的纳米晶Ni-Co合金拉伸后发现,随着温度的升高,其屈服强度和杨氏模量分别呈下降的趋势,且随着应变的增大,位错首先在Co含量较大的梯度区域出现,然后逐渐向纯Ni区域扩展;垂直梯度方向加载时,应力的分布是均匀的,沿着梯度方向加载时,钴含量较大的区域受到的应力较大。对晶粒尺寸梯度的纳米晶Ni-Co合金在不同温度下拉伸后发现,高温下材料的失效是沿着晶界逐渐断裂,即沿晶断裂,低温下材料的失效是从晶粒内部开始出现裂纹,即穿晶断裂;沿着梯度方向加载时,应力从小晶粒逐渐过渡到大晶粒中,而沿着垂直梯度方向加载时,应力的分布是比较均匀的。对孪晶梯度的纳米晶Ni-Co合金沿着梯度方向拉伸后发现,温度的升高对塑性的影响不大,高温下,材料抵抗裂纹生长的能力增加,会通过产生多个裂纹来降低应力集中;不同的加载方向不影响强度的大小,但是垂直梯度方向拉伸时温度对塑性和杨氏模量具有很大的影响,且体系中整个应力分布都是均匀的,没有出现局部应力集中的情况。