层状微纳米结构金属材料往往具有较高的强度、良好的抗冲击和抗辐照性能,还具有耐磨损、抗腐蚀、耐高温等特性。不仅如此,层状微纳米材料可由不同的元素组成,这种材料的可选择性为改善材料的力学性能、热学性能、光学性能、磁性等材料特性提供了可能。层状微纳米材料这些特点使其成为国内外学术研究与工程应用的热点之一。层状微纳米材料的力学性能与材料的界面及界面位错、层间层厚等因素有着重要的关联。基于此,本文主要从界面位错扩展、扩展位错列、层间厚度、半共格晶界CDP构型（Commensurate Dichromatic Pattern）等方面,研究界面位错列对层状微纳米金属材料力学性能的影响,主要工作及成果如下:（1）基于界面位错扩展的复杂性与多样性,提出了三种简化的位错扩展模型,用来模拟伯格斯矢量在扩展域内的分布,分别为均匀分布模型、线性分布模型和三角函数分布模型。基于传统的紧凑模型以及Stroh理论,首次推导了双层多晶材料中上述位错扩展模型的弹性场,并以此发展出可以更有效地模拟扩展位错伯格斯矢量分布的分段线性通用式位错扩展模型。（2）在不考虑材料异质特性的影响下,推导了界面扩展位错列在层状微纳米材料中的弹性场分布,并在Cu-Nb微纳米多层材料中进行了可靠性验证。系统地分析了界面扩展位错列的扩展宽度以及位错间距对微纳米多层材料弹性场以及材料性能的影响,并且研究了层间厚度的尺度效应与层数对微纳米多层材料性能的影响。研究表明位错扩展宽度的增大、位错间距的减小均会减小界面剪切应力,从而增强材料性能。首次从理论模拟的角度确定层厚对材料性能的影响存在一个临界值,当层厚大于此临界值时,最大界面剪切应力会随着层厚的减小而减小,材料性能得到强化;当层厚小于此临界层厚时,最大界面剪切应力会随着层厚的减小而增大,材料性能会被削弱;并且此临界层厚与实验报道吻合良好。（3）分别选取了FCC-FCC横观各向同性界面、FCC-FCC各向异性界面和FCC-BCC各向异性界面这三种不同类型的界面,从晶格的几何匹配与物理的力学平衡角度,研究了界面CDP构型的选取问题。研究表明各向同性双层晶体的界面CDP构型可以被唯一确定,而各向异性双层晶体的界面CDP构型与界面位错的类型和排列方式有关;同时,界面晶格常数的选取会对材料性能的准确预测产生一定的影响。