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本文通过第一性原理计算对Zr-In、Zr-Si和Zr-Cu基金属间化合物的结构和性能进行了深入研究。 (1)利用第一性原理计算，计算并分析了InZr3、InZr、In2Zr、α-In3Zr四种Zr-In金属间化合物的力学性能（主要包括体模量B、剪切模量G、杨氏模量E、硬度H）、热力学性能、电子结构。探究了铟(In)原子浓度与力学性能和热力学性能之间的关系。 (2)利用第一性原理计算，计算并分析了Zr-Si体系中α-ZrSi、Zr5Si3、Zr3Si2、β-ZrSi、Zr2Si、ZrSi2化合物的力学性能和热力学性能。对力学性能和热力学性能的各向异性进行了分析。研究表明，本文中所研究的Zr-Si化合物表现为各向异性，所有Zr-Si化合物在体模量和剪切模量上的各向异性较弱，剪切各向异性强烈依靠方向。 (3)利用第一性原理计算，研究了TM(TM=Ru、Rh、Pd)元素对B2-ZrCu合金的影响。通过形成焓计算确定了TM（TM=Ru、Rh、Pd）元素偏好占据Cu的位置。替换形成能表明，当添加浓度小于9at.％时，三种4d过渡金属元素在B2-ZrCu相中的分布趋势为Ru＞Rh＞Pd;当添加浓度处于9at.％和12.5at.％之间时，三种4d过渡金属元素在B2-ZrCu相中的分布趋势为Rh＞Pd＞Ru。探讨了TM（TM=Ru、Rh、Pd）元素对力学性能、热力学性能和马氏体转变温度的影响。Ru和Rh的添加能够强化体模量（B）和剪切模量(G)但削弱了韧性。Ru元素与Rh和Pd元素相比对体模量(B)和剪切模量(G)具有最强的增强作用。对马氏体转变温度的预测表明，6.25at.％Pd元素的添加能够提高马氏体转变温度。Ru和Rh元素以及高浓度的Pd元素都会导致马氏体转变温度的降低。Ru、Rh、Pd元素的加入都会使熔点升高。 (4)利用第一性原理计算，研究了轻质硼原子(B)在B2-ZrCu合金的分布方式。当B浓度小于5.882at.％时，B原子既能占据<110>方向的八面体间隙位置形成间隙固溶体，也能替换Cu原子形成置换固溶体。当B浓度超过5.882at.％时，B原子只能取代Cu原子，形成置换固溶体。通过弹性常数的计算分析了B原子对力学性能和热力学性能的影响。通过电子结构的分析，揭示了力学性能发生变化的本质。