块体金属玻璃，由于长程无序的原子结构，在室温下的塑性变形极易形成局部化剪切带；剪切带的快速扩展导致材料表现出差的拉伸延性，极大地限制了这类新型材料的工程应用。为此，本文围绕金属玻璃中剪切带行为这一关键力学问题，进行了系列的研究。主要研究内容如下：　　 ⑴通过对金属玻璃体积变形的原子模拟以及玻璃液体的“Fragility”与玻璃固体体积模量之间固有关联的探索，揭示了在剪切主控的流动过程中，必然伴随着与材料相关的体积膨胀。这种原子尺度的剪胀效应很有可能是自由体积聚集导致局部化剪切带的物理起源。　　 ⑵热力耦合的非均匀剪切变形分析表明，在剪切失稳前自由体积产生和湿升相互促进，但是前者要早且快于后者。局部自由体积的微弱扰动将导致显著的应变局部化剪切带，局部温升是这种局部化过程的结果，而不是原因。此外，剪胀使剪切带失稳更容易发生。　　 ⑶金属玻璃的动态“受迫”剪切实验显示，剪切带的演化是一个高度局部化的过程：从几十纳米的剪切带发展到百纳米的微裂纹，剪切位移仅仅增大了几十纳米。建立了自由体积软化下的剪切带局部演化模型，定义了“剪切带韧性”参数来表征材料对剪切带扩展的敏感性。最后，对剪切带厚度进行了理论预测。　　 ⑷金属玻璃在切削过程中形成的片状切屑是缘于主剪切区内剪切带的周期形成，可以理解为一种自我维持的极限环失稳现象：剪切应力、自由体积以及温度在主剪切区内的自动反馈，其物理机制是自由体积流和源的对称破缺。　　 ⑸提出了一种新的原子团簇运动模式，即“拉伸转变区(tension transformationzone，TTZ)”，作为准解理耗散过程的基本单元，揭示出金属玻璃在断裂过程中的能量耗散机制是经典的“剪切转变区，STZ”和“TTZ”的固有竞争。