介观和宏观尺度下,物质的凝聚态结构和介观基元粒子的特异性密切相关。各向异性粒子之间的相互作用力不仅与尺寸大小、空间距离有关,还与粒子的具体形貌和表面分布特性有关。复杂结构介观粒子包括三大类:一类是Janus粒子和Patchy粒子,一类是多面体和特殊形态单多组分粒子,第三类是由生物大分子(蛋白质)所构成的不规则形态胶体粒子。Janus椭球粒子作为一种非球形介观组装单元,能够在溶液中聚集形成丰富的胶束结构,这些结构在很多领域有着广泛的应用,如新型表面活性剂,光子晶体,药物运输及生化传感器等。在这份研究里,利用一种新颖的非球形粒子模型研究了Janus椭球的自组装行为,该模型能够定量的反映相互作用力对粒子形状的依赖性。通过设计不同长径比与组分比的Janus椭球粒子,我们得到了Janus椭球粒子的自组装相图,并观察到了丰富的相结构,如三明治式的结构、柱状聚集体、囊泡、液晶结构、无序聚集体、球状胶束及蠕虫状胶束。组装过程的热容曲线及随温度的演变曲线详细地阐明了组装超结构的形成过程。我们也分析了两个粒子之间相互作用力的势能面及势能面上鞍点之间的转变的能量最小路径。结果表明亚稳构象的数目及能量最小路径的活化能不仅与椭球形状有关,与组分比也有密切的关系。这份工作为Janus椭球粒子自组装的深度理解及新的介观组装结构的设计提供了丰富的有价值的信息。通过对Janus椭球粒子自组装的模拟,更加深刻的理解粒子形貌和作用力如何影响粒子聚集自组装的热力学和动力学性质,为进一步研究多面体粒子和生物大分子的组装提供指导。