计算机模拟技术对材料微观力学性能的分析发展到材料原子、分子层次。以微观研究解释宏观特性,很多难以解释的宏观现象由此可用微观研究结果得出更好的解释。本文运用分子动力学原理,通过Fortran编程建立模型,模拟无缺陷以及带孔洞单晶铜拉伸、弯曲、剪切过程,研究纳米尺度下缺陷对单晶铜力学性能的影响。通过比较选择镶嵌原子势函数,推导出原子间相互作用力的数学表达式,在此基础上绘制单晶铜材料两个原子之间的势函数以及原子间作用力的曲线图。根据分子动力学理论,运用Verlet速度算法,直接速度标定控温方法,因Fortran语言更适合科学计算,利用Fortran语言编程,建立二维模型以及后续计算分析。因为是自编程,需验证程序的正确性及可行性。弛豫开始后,模型中原子受原子间作用力的影响开始自由运动,当弛豫一定步数后,系统的动能、势能、平均应变趋于平衡,与之前运用VC++编程计算的模型各项数据对比吻合,验证了程序编写的正确性及可行性。弛豫完成之后,对模型一端固定,施加一定的外载荷,研究拉伸、弯曲、剪切过程中模型各个参量的变化以及最终模型的变化。经过充分的弛豫阶段,外载荷的作用,使得模型内原子间作用力发生变化,原子间相对位置发生变动,原子位形图发生变化。因速度标定法作用,外力做功导致系统能量的增加主要体现在系统势能的增加上,当原子键断裂导致模型产生破坏,系统能量骤减,总势能降低,记录数据后绘制平均应变曲线以及弯曲过程中的挠度曲线得出:拉伸破坏过程接近宏观下脆性材料,尺寸效应和表面效应的影响,滑移、位错的作用,使得纳米量级下单晶铜梁的力学性能与宏观下不尽相同,缺陷的存在使得材料的弹性模量、破坏应力显著降低。弯曲过程中,缺陷的存在对弯曲有一定的缓冲作用,反而增强了材料的抗弯特性。上下层原子间的作用力对微观条件下的剪切过程有很大影响。