高分子材料在许多领域逐渐取代其他材料,比如金属材料。然而其主要弱点是机械强度相对较低,因此必须提高高分子材料的力学性能。对于半结晶聚合物材料来说其物理性能主要由其晶体的结构和形貌决定。在这种情况下,实现聚合物晶体结构和形貌的调控对于其物理性能的控制变得非常重要。分子链特殊的环形拓扑结构,聚合物熔体不同的分子链长度以及碳纳米管（CNT）填料的添加都会对晶体的最终形貌造成影响,尤其是在流动场的作用下,诸多因素的共同作用使体系内的结晶表现更加复杂。为揭示以上结晶行为的微观机制,本文通过分子动力学（Molecular Dynamics）模拟方法从微观角度研究了不同聚合物体系在拉伸过程中聚集态结构的演变过程,具体如下:1.拉伸诱导环形聚乙烯（PE）结晶行为的Molecular Dynamics模拟研究。本章中建立了五组不同链长的环形PE体系,并在350 K下进行单轴拉伸。此外选择链长为C200个联合原子长度的体系,研究了拉伸速率对环形PE体系拉伸诱导结晶行为的影响。研究表明链段构象转变与局部链段取向的耦合在流动诱导聚合物成核过程中起着重要作用。随着分子量的增加,成核诱导期消失。并且存在一个临界值,分子量在该临界值以下时,分子量增加会导致结晶速率增加;在该临界值以上,分子量增加导致结晶速率降低。同时拉伸速率较小PE更容易结晶。2.拉伸诱导聚合物长短链共混体系结晶过程中缠结,取向与结晶的关系的Molecular Dynamics模拟研究。添加了分子链长度分别为C400、C1000含量为10%,30%和60%的长链到长度为C50的短链体系中。将不同体系在600 K弛豫一段时间后,从600 K缓慢冷却至300 K的同时进行单轴拉伸至应变4。实验结果表明长链和短链都参与了早期结晶,并且长链含量多的体系起始结晶应变更小。拉伸促使分子链发生取向,长链通过形成缠结网络,带动了短链的取向,从而影响结晶过程。3.拉伸诱导CNT/PE复合体系晶体结构演变过程的Molecular Dynamics模拟研究。研究CNT的长度和含量对复合体系静态结晶的影响,以及在拉伸过程中对晶体结构的演变过程的影响。选取的CNT直径为9.49?,长度分别为36.89?和73.78?。研究表明在静态结晶过程中体系的结晶没有出现明显的成核诱导期。早期结晶中晶核首先出现在CNT的表面区域。在重结晶过程中,处于CNT界面的晶体受CNT移动的影响会发生部分消融,消融程度与CNT拉伸初始状态的取向有关。拉伸过程同时存在晶体的整体移动,消融和晶体分裂等现象。本论文的模拟结果揭示了拉伸诱导的不同聚合物体系中聚集态结构的演变规律,为实验中的晶体形貌调控提供了理论支持。