随着对钢铁材料、陶瓷材料、半导体材料及纳米级新材料和复合材料的不断深入发展,材料界面的作用日趋增加。晶界直接影响着材料的物理、化学、力学等性能。晶界的特性源于晶界处不同于晶体内部的结构和能量,晶界处原子的构形和能量是研究界面相关现象如晶粒生长、扩散、杂质偏析、原子迁移、晶界滑移、腐蚀、沉积、形变和断裂等行为的重要基础。因此,分析和研究晶界能和晶界结构对材料科学、冶金学、固体物理及固体化学提供重要的理论基础和指导。对材料性能预测、材料改性和新材料设计以及传统材料及其应用有着重要的指导意义。本文采用改进分析型嵌入原子法（MAEAM）,结合重位点阵（CSL）模型,借助MATLAB编程从原子尺度计算和分析了体心立方（BCC）金属Fe（001）面扭转晶界（GB）的能量和结构,探讨了晶体间平移和膨胀对体系能量和结构的影响,并与相关实验观察进行了对照。得出了以下主要结论:（1）刚性结合的（001）扭转晶界附近的原子位置发生变化,导致个别原子间距非常小、晶界能非常高,表明这种刚性构型是极不稳定的。（2）刚性结合的（001）扭转晶界的晶界能不会随扭转角θ的增大而增加,而是在个别Σ（重合位置面密度的倒数）值处出现能量最小。（3）当组成晶界的两部分晶体平行于晶界面相对平移时,未松弛的能量呈周期性变化,其周期与最小重复单元的边长LΣ和∑有关。相对平移可以降低晶界能。可以间接地从理论上解释材料中晶粒间相对滑移变形的机制。但是这种刚性结合的（001）扭转晶界在平移过程中扭转晶界的能量变化幅度很小。（4）刚性结合的（001）晶界,经过膨胀后,未松弛的晶界能大大降低。晶界处的原子在膨胀过程中有充足的活动空间移动到最稳定的位置,以便得到最低的晶界能和最稳定的晶界结构。