热电材料作为一种新型的能够实现热能和电能直接相互转换的功能材料，受到越来越多的关注。Mg2Si基半导体由于其原料来源广泛、经济、无毒和具有较高的热电性能，被认为是很有潜力的中温区热电材料。由于热电材料在服役过程中要受到来自外部结构和温度应力的影响，其力学性能是保证材料服役行为的重要指标。所以对其力学性能的研究，具有重要意义。本文的研究目标是建立Mg2Si热电材料原子间作用势模型并运用分子动力方法研究了单晶块体Mg2Si热电材料在不同温度和应变率下的基本力学行为，从而为Mg2Si力学性能的深入研究和热电器件的设计提供依据。　　 围绕本文的研究目标，开展的主要研究工作和取得的成果包括：　　 1、采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了并获得了Mg2Si热电材料的晶体结构参数与基态物理性质。根据Mg2Si晶体结构的特点，建立了Mg2Si计算单胞模型，利用 VASP软件对Mg2Si的晶体结构进行优化，得到了Mg2Si结构平衡态的体积、原子坐标等晶体结构参数与结合能等基态物理性质。为Mg2Si原子间作用势的建立奠定了基础。　　 2、建立了Mg2Si热电材料的原子间作用势。通过分析Mg2Si的晶体结构，确定了晶体结构中各原子间的成键方式和势函数模型。利用本文的第一性原理分析获得的晶体结构参数、基态物理性质和已有的实验结果，建立相关的平衡方程，运用最小二乘原理，拟合确定了势函数中各参数，从而建立了Mg2Si热电材料原子间作用势，并通过计算Mg2Si单晶块体在弛豫过程中的系统的总能分布、径向分布函数以及0 K时的弹性常数对作用势的可靠性和准确度进行验证。　　 3、利用本文建立的势函数和分子动力学的方法，系统研究了单晶块体Mg2Si热电材料的基本力学性能。详细讨论了温度效应和应变率效应对Mg2Si单晶块体力学性能的影响，研究发现Mg2Si单晶块体的弹性模量、极限应力和断裂应变随温度的升高有显著的线性下降的趋势。而应变率对Mg2Si单晶块体的力学性能的影响很小。