镁及镁合金的塑性变形机制一直是本课题组的研究重点，用纳米尺度的晶体变形机制解释宏观材料性能更成为了力学及材料科学发展的趋势。研究表明，镁单晶试样（尺寸介于2.1μm和100μm之间）在实验中呈现出孪晶缺失现象，通常来讲温度、加载速率、几何尺寸、表面条件、晶体初始缺陷等是影响孪晶形成的因素。长久以来密排六方金属的孪晶尺寸效应一直没有很好的解释。本论文着重研究晶体初始缺陷对镁单晶c轴[0001]方向压缩时产生的影响:　　(1)运用分子动力学方法，构建含不同密度空位的镁单晶模型，周期方向为[(-1)2(-1)0]。对六组模型进行了c轴压缩模拟。在分析过程中，发现空位并不会因反复对模型弛豫而消失，空位密度确定后，可以相对稳定地存在于模型当中。并且，在模拟观察中经计算发现，空位密度低于0.05％时，没有表现出随着空位浓度增加而材料强度降低的现象。对含空位的镁单晶模型进行压缩时，没有发现变形孪晶的出现。　　(2)运用分子动力学方法，构建含不同形状边界初始缺陷的镁单晶模型，周期方向为[(-1)2(-1)0]。表面缺陷形状分为，不同边长的正方形，不同长宽比的矩形，边长不同的等边三角形表面缺陷。在对模型进行压缩模拟后发现，位错的形核位置与表面缺陷的大小、形状都有关系，需要分情况讨论。例如随着矩形表面缺陷的增大，位错反而变得更加不易在某些矩形表面缺陷处形核。在压缩模拟中，也并未发现变形孪晶的出现。压缩时，主导含不同缺陷镁单晶塑性变形机制的仍为锥面位错和基面层错。　　(3)运用分子动力学方法，构建含多个正方形表面缺陷的模型。本章旨在研究两相邻缺陷的相互影响，及对整个模型塑性变形过程的影响。通过对含两个及三个正方形缺陷的模型塑性变形过程的分析，可发现，当表面正方形缺陷距离较近时如1.037nm，第一个位错反而不容易在该表面缺陷处形核。在压缩模拟中，也未发现变形孪晶。压缩时，主导含多个正方形表面缺陷镁单晶塑性变形机制的也是锥面位错和基面层错。