铝钪合金因弥散大量的Ll2-Al3Sc而具有很好的强度、优良的抗中子辐照损伤性、耐热性、抗蚀性和可焊性等优越性能，被认为是新一代核能工程、军工、航天航空和汽车等高性能铝合金材料。然而Ll2-Al3Sc在常温下为脆性且钪的价格十分昂贵，限制了铝钪合金的使用和发展。因此利用其他原子替代部分钪原子的研究有着十分重要的意义。本文采用特殊准随机结构模型的第一性原理计算对Al-Sc-TM(TM=Y，Ti，Zr，Hf，V，Nb和Ta)随机合金的结构稳定性、弹性性质以及电子结构做了较为深入的研究和讨论。论文主要内容如下：　　 1、针对准二元随机合金Ll2-Al3(Sc0.5TM0.5)构建立了包含32个原子的特殊准随机结构模型，采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对Ll2-Al3(Sc0.5TM0.5)合金相的结构稳定性、弹性性质和电子结构特征做了研究。理论计算结果表明计算Ll2-Al3(Sc0.5TM0.5)合金相的晶格常数与实验值相符，形成焓表明热力学稳定性，Born准则说明力学稳定性。当TM处于同一族的Ll2-Al3(Sc0.5TM0.5)性能有一定的相似性；当TM处于同一周期且原子半径减小时，弹性各向异性减弱，延展性得到改善。Ll2-Al3(Sc0.5TM0.5)的电子结构分析阐明了Al原子与TM原子之间的成键情况，更加深刻地揭示了其结构稳定性和弹性力学性能的内在机制。　　 2、采用包含32个原子的特殊准随机结构模型的第一性原理计算研究锆原子对Ll2-Al3(Sc1-xZrx)(x=0.25，0.5，0.75)合金相的结构稳定性、弹性性能以及电子性能的影响。结果表明，随着锆原子浓度增加，合金相的晶格常数增加，热稳定性减弱，沿主轴方向的抗压缩性和<001>{001}方向的抗可逆形变性减弱，[001]方向为最软的方向，而[111]方向为最弱的抗可逆性变性方向，杨氏模量沿着主轴方向减弱的更加明显，体模量增加。根据B/G值和Cauchy压力分析得出锆改善了合金的延展性。从电子结构分析讨论阐明了随着锆原子的增加，Al的p态与钪和锆的d态杂化减弱，进一步说明了Ll2-Al3(Sc1-xZrx)合金相的结构稳定性和弹性力学性能的内在联系。