金属以多晶材料形式得到广泛应用,而多晶材料的晶界一直是材料学领域的重大问题。晶界是一种面缺陷,存在晶界能,并且有向低能态转化的趋势。因此,晶界有不同于晶粒内部的特性,甚至会改变材料的宏观性能。实验上可以通过形变热处理工艺控制晶界的特征分布,改善材料的性能—晶界工程。但是,晶界工程优化晶界分布的微观机制目前仍不清楚。随着计算机模拟技术的发展,计算材料学作为一门新兴学科,被广泛用于材料微观结构方面的研究。分子动力学就是其中一种重要方法,它能通过原子运动演化过程揭示微观结构变化及其内在机理。本文采用分子动力学方法首先计算了不同双晶铜晶界的静态能量,然后模拟了几种典型双晶铜晶界的拉伸和退火过程,并对其中晶界的演变机制以及结构稳定性做了详细分析。模拟结果表明：(1)晶界能处于局部能量最小值的都是具有低∑值的重合位置点阵晶界,(111)-Σ3-twist晶界是晶界能计算结果中能量最低的晶界构型；(2)(111)-E3-twist晶界应力和应变极限均最高,力学性能最优异。只有(111)-E3-twist晶界在最终拉断的状态下,晶界依然保持完整,断裂发生在晶粒内部,是拉伸过程中稳定性最好的晶界结构；(3)模拟加热得到双晶铜的熔点为1355K,含有晶界的双晶铜熔点更加接近实验值。以1355K为依据,确定了模拟退火温度为1250K。退火中,除(111)-∑3-twist晶界外,其他晶界均出现了不同程度的预熔现象。退火后大部分晶界结构均发生了改变,只有(111)-E3-twist晶界能够完全回复到初始状态,是本次模拟退火中最稳定的晶界构型。