纳米结构金属因其具有独特的力学性质而受到广泛关注。纳米结构金属的结构特征对其力学行为具有显著的影响。对纳米结构金属的力学行为，特别是塑性变形机理的研究对指导纳米结构金属的微结构设计具有重要意义。而分子动力学模拟已被证明是研究纳米结构金属塑性变形机制特别适用的工具。　　为了揭示纳米结构金属的拉伸力学性能背后的微观变形机理，以指导纳米结构金属的微结构设计，本文分别以层片晶和等轴晶结构的Ni、均匀纳米晶Co、含预置层错的纳米晶Co以及纳米孪晶Co作为模拟研究对象，分别进行了单轴拉伸模拟，并对均匀纳米晶Co和纳米孪晶Co进行了卸载和再加载模拟。主要研究结果如下:　　首先，通过分析比较层片晶结构和等轴晶结构的塑性变形行为，找出并比较了两种结构的最强临界尺寸，并分析了其潜在的原子变形机制。结果表明，层片晶结构在单轴拉伸过程中晶粒转动较小，说明其可以更有效的抵抗塑性变形，因而强度和稳定性更高。　　第二，通过分析均匀纳米晶Co的单轴拉伸塑性变形行为，发现纳米晶Co强化机制主要有四个:　　(1)基面偏位错从晶界处形核，向对侧晶界运动并被对侧晶界锁住;　　(2)晶界处相邻基面连续发射偏位错，形成堆垛层错，最终引起相变;　　(3)三叉晶界处形成新的小晶粒;　　(4)刃型偏位错从晶界处形核，并与基面层错发生交互作用。　　第三，通过分析含预置层错的纳米晶Co的塑性变形行为，表明预置层错间距对纳米晶Co的力学性能和变形行为的影响很小，这是由于不管晶粒内部是否有预置层错，晶粒内部都会先产生大量层错。另外，含预置层错纳米晶Co的拉伸塑性响应分为两个阶段:塑性流动阶段和应变硬化阶段。在塑性流动阶段，主要变形机制为位错滑移机制;在应变硬化阶段，主要变形机制为刃型位错的形核及其与基面层错发生交互作用以及形成变形孪晶。　　第四，通过分析不同层片厚度的纳米孪晶Co的塑性变形行为，结果表明，随着孪晶片层间距(TBS)的减小，纳米孪晶Co的强度单调增加，这是由于随着TBS的减小，没有发生变形机制的转变。　　其塑性变形机制主要有四个:　　(1)基面偏位错从孪晶界/晶界(TB/GB)处形核，向对侧GB/TB运动并被对侧GB/TB锁住;　　(2)晶界处相邻基面连续发射偏位错，形成堆垛层错，最终引起相变;　　(3)刃型偏位错从TB处形核，并与基面层错发生交互作用;　　(4)原始一级孪晶内部形成二级拉伸孪晶。