金属Al及其合金由于具有高比强度、轻量化和耐腐蚀等优异力学和物理性能,在航空、航天以及电子技术等多个领域具有广泛应用。构筑纳米结构或纳米孪晶结构是当前改善金属材料性能的有效手段,也是当前对金属纳米材料研究的重要方向。但由于实验制备的困难,当前对高层错能Al纳米结构的力学行为和变形机制的研究仍然非常有限。本文采用分子动力学模拟计算方法,考察了加载方向、孪晶间距和温度等因素对较高层错能的Al纳米结构力学性能和变形机制的影响。主要结论如下:（1）Al纳米结构在不同加载方向呈现出不同的力学性能和变形机理。弹性模量沿不同加载方向满足E[111]＞E[110]＞E[100]的关系,这一关系在FCC金属中普遍成立;屈服应力随加载方向呈现σy[100]＞σy[111]＞σy[110],这一关系在不同FCC金属中不具普遍性,这与不同层错能金属中位错形成机制密切相关。进一步,根据拉伸变形过程微观结构的演变规律,阐明了Al纳米线不同晶向的变形机制,并与其它具有较低层错能的Ni、Cu、Au和Ag等FCC金属纳米线的变形机制进行了比较。结果还表明,对于高层错能Al纳米线,Schmid因子和广义层错能均难以准确预测其变形机制。（2）不同孪晶间距Al纳米晶表现出不同的拉伸力学性能和变形机理。小晶粒尺寸下随着孪晶间距的减少,由于位错从倾斜于孪晶界滑移转向于平行于孪晶界方向滑移引起退孪生,呈现了强化到软化的转变,这与纳米孪晶Ni和Cu中的规律一致。大晶粒尺寸下随着孪晶间距的减少,由于应变局域化呈现了持续强化效应。这是由于较高层错能的纳米孪晶Al,位错成核困难影响了力学行为对孪晶间距的依赖行为。（3）不同温度纳米孪晶Al表现出不同的拉伸力学性能和变形机理。较高层错能的纳米孪晶Al,弹性模量随着温度的降低而增大。高温下,随孪晶间距减小,由于位错倾斜于孪晶界滑移转变为沿孪晶界滑移,故呈现强化向软化的过渡转变;而低温下,由于应变局域化呈现持续强化效应。另外,随着平均晶粒尺寸的降低,孪晶间距的减小,平均流动应力由连续强化关系向强化-软化关系过渡的临界温度Ts降低。