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基于修正的镶嵌原子势建立了单晶α-Fe一维纳米线、二维纳米超薄膜和三维纳米固体3种纳米功能材料的物理模型,并采用分子动力学方法研究了其力学性能和变形破坏机制.模拟表明自由表面是影响纳米材料力学行为和性能及破坏机制的重要因素之一.受自由表面断键影响,纳米线和纳米薄膜存在初始应力,系统平均原子能量高于纳米固体；纳米线和纳米薄膜的破坏从表面晶格开始向内部扩展,而纳米固体的拉伸破坏从内部晶格开始.研究得到α-Fe单晶2.87nm×2.87nm纳米线、2.87nm厚的纳米超薄膜和三维纳米晶固体的屈服强度、拉伸断裂强度和初始拉伸刚度(弹性模量)及可承受变形.纳米金属功能材料的拉伸本构关系与宏观多晶金属相似,存在软化阶段,元明显应力强化过程,与实验结果吻合.