本文讨论了模拟聚合物纳米纤维力学行为的分子动力学数值方法，并用该方法预测了聚氧化乙烯纳米纤维的有关力学行为和力学性能。 本文首先综述了聚合物分子动力学数值模拟领域已取得的研究成果。建立了适合于模拟聚合物纳米纤维力学行为和性能的分子动力学计算模型。研究了聚氧化乙烯纳米纤维在驰豫和轴向拉伸状态下的力学行为、力学性能以及变形机理。建立了模拟含分子链末端缺陷的聚合物纤维的分子动力学“摩擦”模型，提出了聚氧化乙烯纳米纤维力学性能随其截面尺寸，分子链质量变化的预测公式，并得到了验证。研究表明本文提出的分子动力学模型和分析方法适合于研究聚合物纳米纤维的力学行为和力学性能。主要结论有： 在聚氧化乙烯纳米纤维驰豫过程中，横截面方向的变形与常规情况下轴向压缩时横向出现膨胀的泊松效应相反，出现负泊松效应。 聚氧化乙烯纳米纤维初始弹性模量存在软化现象，其初始模量的软化程度随截面尺寸的增加而减弱。聚氧化乙烯纳米纤维应力应变关系表现为非线性弹性，拉伸模量随应变增大而提高，表现为明显的“应变刚化”行为。本文从原子间相互作用势和小尺寸下的表面效应两方面对应变刚化现象作了解释。 自由表面会影响聚氧化乙烯纳米纤维的力学行为和力学性能。变形从表面晶格开始向内部品格深入，变形过程中出现横向位错。截面尺寸越大，截面内局部分子链发生初始错动以及最终形成新品格的应变值就越高，从发生初始错动到形成新晶格所经历的应变区间也越长。 轴向拉伸过程中，当应变增长到一定程度时，聚氧化乙烯分子链的排列形式会出现从单斜品系到单斜晶系的转变。晶格结构转变完成后，其截面积减小而长度增大，这导致其模量显著提高。 对于含末端缺陷的聚氧化乙烯纳米纤维，其初始弹性模量与尺寸对数及分子链长度(质量)、分子链长度的负指数呈现双线性关系。在分子量相同时，初始模量在尺寸效应作用下增大，初始弹性模量的数学期望和方差分别随着截面尺寸的增长呈增长和下降趋势。在截面尺寸相同时，随着分子长度(质量)的增长，初始模量的数学期望和方差都随之增长。