长期以来，人们对于硬球胶体在理论和实验上都做了大量细致的研宄，有了非常好的理解。对于不具有完全旋转对称的颗粒悬浮体系，虽然有不少研究，但仍有大量问题没有解决，理解还相当肤浅。在理论方面，非球形胶体的研究要比球形胶体复杂很多。在实验方面，制作高质量的非球形颗粒也比制作球形颗粒要困难得多。随着计算能力的不断提高和实验技术的进步，目前这两方面都有很多进展，因此仔细研究非球形胶体系统的性质到了一个合适的时候。本文以硬椭球颗粒的胶体系统为对象，对非球形胶体系统的几个方面进行了数值模拟研究并得到了一些有用的结果。　　我们使用的主要计算方法是蒙特卡罗(Monte Carlo，MC)模拟方法和密度泛函理论(density functional theory，DFT)，研究对象是单分散硬椭球胶体系统，主要计算了其热力学性质。全文共分为六章，第一章介绍相关的背景和研究现状，特别是己经完成的模拟工作和一些实验工作，并对这一选题的意义做了简短论述。第二章集中介绍了与我们计算相关的理论方法和模拟方法。第三章到第五章详细介绍了我们所做的计算和所得到的结论，第六章是一个简短的总结和展望。　　第三章的目的在于探索椭球胶体的最基本特性，排空相互作用。我们分别使用蒙特卡罗(MC)模拟方法和密度泛函理论(DFT)计算出硬球胶体悬浮液中，两个相同的细长旋转椭球之间的排空相互作用。在固定系统体积分数条件下，选择三种最有代表性的系统结构，通过调节椭球中心的相互距离，椭球之间的相对旋转，分别计算出椭球之间的排空势能，排空力和排空力矩。在MC计算中，我们推广了 Wang-Landau算法，把给定的两个椭球作为外势，通过计算给出不同给定宏观状态下的微观态数目，从而得到系统熵的相对大小，由此就可以直接得到系统的各种排空相互作用。MC计算的结果在统计误差内是可靠的，但计算量过大，因此只能对几个选定的代表性位形进行。同时，利用密度泛函理论(DFT)，通过曲率展开近似和粒子嵌入理论，我们得到了过剩自由能密度和系统的直接关联函数，从而获得系统的排空势能。我们将两种方法得到的结果加以对比，二者符合得较好，偏差不超过10％。通过计算，我们还发现：如果将单分散的硬椭球置于硬球悬浮液中，那么排空相互作用会促使椭球系统的向列相转变。在我们的研究中，采用的是Roth等人提出的基于Rosenfeld密度泛函的方法，利用嵌入理论，把胶体粒子中的一个进行固定，这样处理的好处是：我们将这个固定的单一胶体粒子看作外场，这个外场会对溶剂粒子的密度产生影响，这时只用处理溶剂粒子在单一外场中的密度分布，技术操作和运行时间上都会简化很多。然后我们嵌入第二个粒子，利用势能分布理论(potential distribution theorem),通过固定胶体粒子周围溶剂的密度分布，从而得到两者之间的排空相互作用。通过这一章的研究，我们发现密度泛函理论的曲率展开方法具有可以接受的精度，同时计算量比MC方法小得多，因此在基于排空相互作用的热力学性质的研究中，可以使用这一近似方法，以求获得一些比较粗略的结果。　　在第四章中我们主要研究了硬墙约束对单分散椭球胶体悬浮液造成的影响。旋转椭球的长宽比（length-to-breadth ratio)为a，在粒子数密度P等于0.6时，利用蒙特卡罗(MC)模拟方法，计算出了椭球胶体粒子与硬墙之间的吸附作用与a的关系，发现当长宽比等于2.9时，这种吸附作用有明显的定性变化。为了验证硬墙约束对系统各向同性一向列相转变密度的影响，我们固定椭球胶体粒子的长宽比a=3.0，分别在周期性边界条件和硬墙约束边界条件下，计算了硬椭球系统的旋转序参量S，发现硬墙约束会促使椭球系统的向列相转变。　　第五章中重点关注具有周期性边界条件的硬椭球系统各向同性相一向列相转变的临界长宽比aeut，以及相变的密度区间。这一问题曾经被Frenkel等人广泛研究，他们运用等压系综(NPT)下的蒙特卡罗(MC)模拟进行了计算，模拟采用的粒子数为N=188，研究认为一旦椭球的长宽比小于2.75，系统将很难观测到向列相的出现。具有周期性边界条件的硬椭球系统从各向同性相一向列相转变的体积分数都比较大，Frenkel等人所用的方法有一定的局限性，系统很有可能陷入某个亚稳态或者卡在某个位形。针对这个问题，我们将Wang-Landau算法运用在等压系综(NPT)中，确保体积分数空间行走的概率平均。研究表明一旦椭球的长宽比小于2.25，系统将没有向列相的出现。　　在文章的第六章，我们对软物质的其他分支进行简单介绍并对我们工作提出总结和展望。