固体材料在高压条件下的物性研究对基础理论、工业生产和国防工程都有非常重要的意义。铁是一种在自然界中广泛存在的金属,是地心的重要组成元素,在工业和军事上都有非常广泛的应用,其在高压条件下的物性备受关注。由于工程材料中存在各种类型的缺陷,使得人们十分关注缺陷对材料性质产生的影响。本文采用非平衡分子动力学方法对含多种位错结构单晶铁模型的冲击压缩响应进行了模拟,研究内容主要包含以下三个部分:(1)在单晶铁模型中构建一个刃型位错结构并对其进行冲击加载模拟,在模拟结果中发现初始刃型位错缺陷能作为位错形核点引发位错增殖。受到初始位错的结构和施密特因子的影响,从新位错的形核阶段到传播阶段,滑移系发生了自适应转变,由{110}<111>转变为{112}<111>。塑性滑移能提高相变过程中穿插滑移面上的切应力,因此相变主要发生在有大量塑性滑移的区域。(2)我们还构建了含间隙型位错环的单晶铁模型并进行冲击模拟。沿[001]晶向加载时,位错环的惯性面发生连续变化,最终稳定在(111)晶面上。由于(111)晶面不是BCC结构的滑移面,因此该位错环被“束缚”住,使得位错增殖受到抑制。在更高的冲击强度下,位错环还能成为相变形核点,HCP相在位错环上优先形核长大。沿[110]晶向加载时,位错环在(112)晶面上不断向外扩展。在扩展过程中可以形成割阶和扭折,这些割阶和扭折在高强度的冲击加载下会发射出新的位错,对冲击塑性行为贡献显著。(3)将刃型位错和位错环构建在同一单晶铁模型中,本文还模拟了冲击加载下的位错交割行为。DXA分析结果表明两种位错之间通过发生位错的合成与分解反应来完成交割过程,交割后两位错交截在一起形成三维位错网络。在高强度冲击下,相变优先发生在交割后形成的位错缠结区域,说明局部区域剧烈的塑性形变有利于相变的发生。