金属玻璃高强、高弹、耐蚀等优异性能,使其成为新型结构材料的潜在选材,但其有限的形成能力和常见的室温脆性阻碍了其规模应用。如何改善金属玻璃的塑性也就成了非晶领域的热点问题之一。近年来人们发现,将金属玻璃尺寸减小到纳米量级,或引入适当的缺口、气孔或第二相,能有效改善一些合金体系金属玻璃的塑性变形能力。然而,仍有不少基本科学问题有待深入认识和解决,比如含宏观结构缺陷的金属玻璃的变形行为、力学性能及其与微观结构特征的关联等。另外,由于常规实验手段在结构表征时存在诸多限制。为此,本文以分子动力学模拟为主要方法,系统研究了Cu₅₀Zr₅₀金属玻璃的变形行为,重点关注金属玻璃的尺寸、缺陷及变形模式等对其韧脆转变行为、微观结构的影响,并尝试探究其变形机理。论文取得的主要成果有:与晶体材料类似,金属玻璃的力学行为与试样尺寸具有很强的关联性,但其强化机制与晶体材料有较大差异。对Cu₅₀Zr₅₀金属玻璃拉伸变形的分子动力学模拟发现,薄膜试样的厚度对其变形模式和塑性变形能力具有较大的影响,而表面效应是其发挥作用的关键。表面的存在促进了变形过程中剪切转变区的激活,有利于塑性变形的均匀化。而表面弛豫有助于湮灭变形中新增的过剩自由体积,抑制了剪切带的形核和扩展,从而提高了纳米金属玻璃薄膜的塑性。厚度越小的薄膜试样比表面积越大,自由体积的湮灭速率大于其产生的速率,使纳米金属玻璃出现“越小越强”的现象。与此同时,随着薄膜厚度的减小,变形模式依次发生从剪切带变形主导到混合变形模式到均匀变形的转变。纳米金属玻璃的内耗行为和尺寸之间也存在一定的关联性,但非单调变化。通过对纳米金属玻璃动力学结构参数的表征发现,金属玻璃的内耗深受表面原子重排运动的影响。纳米金属玻璃的尺寸越小,表面区域重排原子的比重越大,该比重可用一个与试样半径R有关的关系式来表征。进一步研究表明,采用该关系式,可以得到一个描述纳米金属玻璃内耗行为的唯象模型。通过对不同尺寸的金属玻璃微观结构的分析发现,尺寸越小的金属玻璃表面区域的低指数HA键对的含量越高。而低指数HA键对易于畸变,因而其含量决定了表面区域重排原子的比重,即决定了表面弛豫的难易和内耗的大小。对缺口深度与Cu₅₀Zr₅₀金属玻璃强度和变形模式关系的分子动力学模拟研究发现,强度和变形模式都对缺口深度,尤其是缺口间距,十分敏感。随着缺口深度的增加,缺口强化效应逐渐增强,而变形模式发生从剪切带主导到混合变形模式到颈缩变形为主的转化。通过对应力场分析发现,缺口强化和变形模式转变主要源于缺口引起的微观应力分布状态变化。综合分析表明,Cu₅₀Zr₅₀金属玻璃发生局域剪切转变的临界有效剪切强度约为1.9 GPa。对剪切带和颈缩屈服区域原子迁移能力和微观结构的分析表明,颈缩区域原子的平均迁移能力显著高于剪切带中原子的平均迁移能力,其差异与微观结构密切有关。颈缩区域和剪切带具有相似的短程拓扑有序,即主要团簇类型和含量相近,但前者自由体积含量显著高于后者。高自由体积含量能够促进原子或团簇的迁移运动,进而加强了所在部位的塑性形变。而剪切带和颈缩区域自由体积的差异与其局域静水压力大小有关。另外,通过对剪切带和颈缩区域不同性质团簇中心原子迁移能力的比较发现,团簇迁移能力大小与所在原子堆垛环境（自由体积浓度、静水压力等）、团簇自身结构（如五重对称性和近邻原子数目等）密切相关。通常五重对称性越低,越不稳定的团簇,比如类液态团簇,在剪切转变时需要克服的能量势垒越小,迁移能力也越大。