剪切带的成核与演化主导块体金属玻璃的屈服和塑性。主控剪切带的快速扩展诱发材料的失效。剪切局部化现象导致材料呈现极低的室温拉伸延性或者塑性，极大地限制块体金属玻璃的工程应用。为此，本论文就剪切带成核与演化方面开展系统的研究。　　通过对金属玻璃的动态简单剪切实验，获得滞弹性到剪切局部化的转变的物理图像。热力耦合的滞弹性变形的线性扰动分析给出由剪切转变区(STZ)粘性流动过程中的动态储存能控制的剪切失稳判据。判据表明当材料中的存储能达到一个临界值将诱发剪切带成核。剪切带涌现的物理起源是储能驱动的构型软化主控和热软化辅助。　　剪切带演化过程是多物理过程耦合，跨时空尺度的。提出由无量纲Prandtl数Pr和Lewis数Le控制剪切带演化标度律图。多物理现象中自由体积、热和动量扩散三类机制的竞争决定剪切带演化的时空特性。三类扩散机制的相互耦合形成跨尺度的带状结构:剪切带厚度、热影响区和剪切带间距。　　通过对金属玻璃的塑性大变形（切削实验），并结合声发射技术，在位的捕捉了处于不同演化阶段的剪切带内部原子尺度的体积膨胀。进一步获得剪切带的错动位移与其体积膨胀的线性标度律。结果表明体积膨胀从剪切带成核阶段的3.4％变化到剪切带演化成裂纹阶段的20％。　　通过对金属玻璃的不同切削深度的切削实验研究，并基于STZ动力学和有效无序温度框架理论，提出了描述剪切带演化的控制方程，进一步得到剪切带失稳扩展的临界判据。揭示出控制剪切带失稳扩展的两个重要的无量纲数:折合刚度和损伤数。　　金属玻璃在冲击压缩载荷下的破碎的现象，归因于网络状的剪切带行为。建立了弹性应变能作用下的剪切带局部演化模型，给出基于有效无序温度框架的剪切带耗散能。动态破碎的物理机制是剪切带耗散能与驱动剪切带演化的弹性应变能之间的竞争的结果。剪切带演化模式（单一或者多重）严重依赖于加载应变率。