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大块非晶合金是一种新型金属材料，独特的原子结构赋予其不同于普通晶态金属的优异性能，如高强度、高硬度、耐腐、耐磨、易于近净形加工成形等。本文采用石墨坩埚电弧熔炼方法制备了Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5大块非晶合金，利用自由体积模型对变形机制进行了分析，对其所应遵循的屈服准则进行了研究，推导了相关屈服准则的塑性本构方程。取得了以下主要研究成果： 改进了电弧熔炼铜模吸注成形制备大块非晶合金工艺，利用石墨坩埚熔炼，制备出了尺寸为Φ20×90mm的Zr41.2Ti12.8Cu12.5Ni10Be22.5大块非晶合金样品，通过X射线衍射分析、透射电镜观察以及热参数测定，确定所制备材料的非晶性质。 依据Speapen自由体积模型的流变方程并将自由体积浓度作为参数，通过数值计算，分析了大块非晶合金均匀变形过程中，剪应力和自由体积浓度之间的变化规律和相互作用关系，以及应变速率对均匀变形的影响；研究了非均匀变形剪切带的形成机理，由于材料内部自由体积分布不均匀，导致局部自由体积浓度增加速度较快，粘度相对降低，出现局部软化，最终沿剪切方向产生应变集中，形成剪切带。 通过对Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5大块非晶合金压缩试验锯齿流变的研究，引入面积比（As／A）作为参数，计算出随应变能的增加，剪切带形成过程中的局部升温逐渐增大，当温度达到或超过合金玻璃转变温度，局部粘度会大幅度降低，剪切阻力减小，弹性应变能促使剪切带进一步扩展，并最终断裂。对Wright教授提出的锯齿流变与断裂的关系问题做出了解释。 对多年来一直认为的拉伸断裂面偏离最大剪应力作用的45°平面这一现象遵循Coulomb准则的问题进行了澄清。通过Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5合金高温拉伸试验，发现该合金拉伸变形区域沿厚度方向局部变薄，出现断裂前的所谓“颈缩”现象，进而应用滑移线间断解理论，依据Mises屈服条件，得到颈缩材料拉伸断裂面与载荷轴夹角为54.7°，与大块非晶合金拉伸实验得到的52～56°倾斜角一致，说明大块非晶材料在此情况下仍然遵循Mises屈服准则。哈尔滨工程大学博士学位论文 大块非晶合金并不完全遵循Mises、Tresca和Coufomb准则的某一个。在拉伸条件下Z翔l.ZTi13sCu12.SNil。Be22万大块非晶合金的屈服遵循Mises准则;在压缩条件下，遵循Coulomb准则;而在包含剪应力作用条件下，屈服强度介于MiseS和肠esca（Coulomb）轨迹之间。为了能够准确反映大块非晶合金屈服行为，将我国学者建立的统一强度理论引入到大块非晶合金屈服行为的研究中，计算出了Zr41.2Ti13.sCu12.5Ni10Be22.5大块非晶合金屈服条件，并得到在二平面上的屈服轨迹。 应用连续介质力学的弹塑性理论，借助材料的简单压缩实验数据，推导出多维应力状态下大块非晶合金近似的弹塑性本构关系;借助材料的剪切实验数据，推导出多维应力状态下大块非晶合金近似的弹塑性本构关系的另一种表达式。并证明了同一种大块非晶合金近似的弹塑性本构关系的两种不同表示方式的统一性。 将静水压力因子引入到Mises屈服准则表达式中，得到广义MiseS屈服准则，建立了广义Mises屈服准则与Coulomb屈服准则以及Drueker一Prager屈服准则的关系，进而推导出与广义MiseS屈服准则相关联的塑性本构方程、与Drucker一Prager屈服准则相关联的塑性本构方程以及与Coulomb屈服准则相关联的的塑性本构方程。 借鉴岩土力学的研究方法，将屈服条件表示为应力第一不变量、应力偏量第二不变量和应力偏量第三不变量的函数。通过将一般加载规律的简单弹塑性模型推广到多维应力增量状态，并应用相容方程和正交流动法则，推导出与统一强度理论屈服准则相关联的塑性本构方程。