本文基于LAMMPS和OVITO对金属铝进行了单轴拉伸的分子动力学模拟和可视化分析。建立具有和不具有纳米孔的初始模型。在初始模型当中应用多种分子动力学条件,并且进行单轴拉伸与压缩。模拟后,在不同时间记录原子应力,温度,压力和坐标数据。然后,基于原子轨迹图与应力-应变曲线,并进行OVITO分析,针对多种分子动力学条件下的压缩与拉伸过程进行解释。本课题所得的结论主要有:在研究温度对于铝单晶的影响时,我建立了铝晶胞的模型,再由LAMMPS扩展成具有周期性边界条件的含有大约256000个原子的80a0×80a0×10a0超晶胞初始模型,给与模型不同的初始温度沿着X轴分别进行单轴拉伸和单轴压缩。结果表明,随着温度的上升,全位错为分位错提供了更多的能量,这进一步产生更多的堆垛层错;其次,由于堆垛层错不是永久性的,在加载过程中,较高的温度也会使得堆垛层错更加不稳定,导致堆垛层错的孪生,这样可以最小化系统能量。在相同的应变与温度的条件下,压缩后的铝单晶比拉伸后的铝单晶具有更大比例的堆垛层错。此外,随着温度的升高,堆垛层错应变逐渐降低。在研究含有纳米孔洞的单轴拉伸与压缩对铝单晶的影响时,通过不断改变模型中纳米孔洞的直径来计算模拟。结果表明,在压缩应变为大约0.06时,位错开始产生,然后迅速增大到一个相对较大且稳定的水平,同时位错密度随着纳米孔洞直径的增大而减小。此外,与无纳米孔洞的铝单晶中的位错密度相比,不同纳米孔洞直径的铝单晶的位错密度都有很大的降低。这表明纳米孔洞对位错有较大的抑制作用,且随着纳米孔洞的直径增大而增强。位错产生的开始标志着非弹性形变的开始,全位错和分位错一样,都是有纳米孔洞表面产生的,因此位错分裂产生的层错也首先出现在纳米孔洞周围。在纳米孔洞增大或是塌陷的过程中,随着应变的加载,位错会不断增加、积累并扩展到周围区域。同时,也出现了其他类型的位错。位错在纳米孔洞的上表面和下表面出现优先位错,这是应变加载区域应力集中的结果。