共聚物在本体和溶液中通常能自组装形成微相分离结构，具有独特而优异的力学性能和流变性能。本论文采用理论模拟方法研究了三种不同分子结构的共聚物的自组装行为，并结合非平衡模拟方法研究了这些自组装结构的流变性能。研究内容包括:刚柔嵌段共聚物的溶液自组装及稳态剪切性能，ABC型接枝共聚物超分子多舱凝胶的拉伸性能，以及纳米粒子/聚合物杂化共聚物的动态剪切黏弹性。研究发现:两亲性的刚柔嵌段共聚物在溶液中自组装成凝胶网络结构，在稳态剪切流场下此结构表现出非牛顿流体特征;ABC型接枝共聚物可以形成超分子多舱凝胶结构，而且氢键的引入使得超分子多舱凝胶具有高韧性和强回复能力;与纯聚合物或纳米粒子与聚合物共混体系相比，纳米粒子/聚合物杂化共聚物具有更高的动态模量和更缓慢的松弛动力学。论文由三部分组成，具体为:　　(1)刚柔嵌段共聚物的溶液自组装及其剪切流变行为　　采用耗散粒子动力学模拟，研究了刚柔两嵌段共聚物溶液的自组装结构及其稳态剪切流变性能。系统地探究了聚合物浓度和分子结构对体系的剪切流变性能的影响。结果表明，随着聚合物浓度的提高，共聚物自组装结构由胶束转变为凝胶，同时伴随着体系由牛顿流体转变为非牛顿流体。由于刚性和柔性嵌段对剪切场的响应具有不同的方式及时间尺度，非牛顿流体体系的黏度-剪切速率流动曲线分为三个区域，即剪切变稀Ⅰ区、牛顿平台Ⅱ区以及剪切变稀Ⅲ区。此外，通过改变分子结构，研究表明刚性和柔性嵌段长度分别决定剪切变稀Ⅰ区和Ⅲ区的标度关系。上述结果揭示了刚柔嵌段共聚物溶液剪切流动行为的微观机理，并为共聚物功能材料的设计提供有用的信息。　　(2)ABC接枝共聚物超分子多舱凝胶的拉伸性能　　设计了一种独特的ABC接枝共聚物溶液体系，即A主链亲溶剂，B和C支链疏溶剂，并且C支链之间通过氢键互相缔合。通过耗散粒子动力学方法，证实ABC接枝共聚物的不同支链分别形成聚集体;通过亲溶剂主链的连接，不同聚集体进一步形成超分子多舱凝胶结构。在此基础上，结合非平衡模拟方法，研究了超分子多舱凝胶的单轴拉伸流变性能。由于支链聚集体的结构松弛以及氢键的缔合和解离，超分子多舱凝胶具有高韧性和强回复能力;通过调节氢键的强度和方向性以及接枝共聚物的分子结构，超分子多舱凝胶的韧性可以进一步得到增强。本研究设计了一种力学性能优异的超分子多舱凝胶，并在微观层次上揭示了其高韧性和强回复能力的原因，为高性能凝胶的设计提供新思路和理论基础。　　(3)纳米粒子/聚合物杂化共聚物的动态剪切黏弹性　　采用非平衡分子动力学方法，构建了纳米粒子/聚合物杂化共聚物体系，研究了纳米粒子与聚合物的相互作用以及分子结构对体系动态黏弹性的影响。研究结果表明:纳米粒子与聚合物的相互吸引作用可以提高纳米粒子/聚合物杂化共聚物的动态模量;杂化共聚物比纯聚合物或者纳米粒子和聚合物的共混体系具有更高的动态模量;增加纳米粒子的直径或降低聚合物的分子链长可以进一步提高体系的动态模量。由于纳米粒子对聚合物的吸引作用、纳米粒子和聚合物间的共价键接以及纳米粒子的空间阻碍作用，聚合物的运动能力减弱，从而体系的动态模量得到增强。本研究不仅进一步丰富了有机/无机杂化共聚物的动态黏弹性理论，还为设计基于有机/无机杂化共聚物的高性能材料提供了有用的信息。