由于高能粒子引起的级联碰撞作用,核反应堆中的压力容器与核燃料包壳在材料内部将会产生大量的空位与间隙原子点缺陷对。空位在多物理场（包括温度场、应力场、化学浓度场）环境下将逐渐聚集、演化为各种不同类型的空位型辐照缺陷。实验证据表明:辐照硬化、脆化、蠕变等材料辐照效应与空位型缺陷和材料的塑性变形载体的相互作用密切相关。空位型缺陷处于微米、纳米甚至是亚纳米量级,仅依靠单纯的实验方法无法全面地认识和理解由“辐照缺陷-塑性变形载体”相互作用主导的辐照材料塑性响应。必须通过原子尺度的计算机模拟对空位型缺陷-塑性变形载体相互作用过程进行研究,捕捉其微观相互作用细节,并在此基础上提取关键的物理机理以及热力学参数。该方向的研究工作一方面从多尺度/多维缺陷的角度揭示了辐照对材料塑性行为的影响,可以促进辐照塑性力学理论的发展,具有重要的科学意义。在另一方面,该方向的研究也指导了未来先进反应堆内抗辐照材料和结构的安全设计,具有重要的工程应用价值。基于以上认识,本文采用分子动力学为主要研究手段,探讨了几种纳米量级的辐照空位型缺陷对分别以α-铁和Cu Zr型金属玻璃为代表的晶体与非晶金属材料塑性行为的影响。主要研究内容与结果如下:（1）采用原子模拟方法,研究了α-铁中的1/2<111>{110}刃型位错与椭球形纳米孔洞的相互作用,探讨了辐照孔洞几何形状对其位错障碍强度的影响。分子静力学模拟结果表明:位错线方向的轴长是控制椭球孔洞位错障碍强度的关键性因素。而孔洞的其它两个方向的尺寸,也会通过影响位错—孔洞相互作用构型,对位错障碍强度造成不可忽略的影响。有鉴于此,本文对针对球形孔洞的传统位错障碍强度预测模型进行了修正,有效地考虑了形状的影响。此外,研究氦发现温度效应基本上不改变孔洞形状效应对位错障碍强度的影响趋势。（2）通过蒙特卡洛与分子动力学相结合的方法,本文研究了氦原子在α-铁中的1/2[1（?）1]型辐照位错环上的缀饰行为,并模拟了1/2<111>{110}刃型位错与氦缀饰位错环的相互作用。研究结果表明:氦原子总是倾向于以氦泡的形式偏析到位错环边缘上的六个能量最优的位置。氦缀饰能够抑制刃型位错对位错环的吸收,同时增强位错环的位错障碍强度。在考虑氦坠饰的情况下,观测到了三种之前从未被报道过的位错—辐照位错环交互作用产物,并对其生成机制进行了讨论。（3）探讨了引入球形纳米孔洞对Cu Zr型金属玻璃单轴拉伸力学行为的影响。模拟结果显示:随着λ的增大,多孔金属玻璃的变形模式将逐渐由单一剪切带主导的局部化变形转化为均匀塑性流动。并对孔洞引起近似玻璃韧脆转变的原子级别机制进行了探讨,揭示了孔洞表面原子与试样体积之比λ是控制试样是否发生韧-脆转变的关键参数。该研究有助于人们进一步理解孔洞增强金属玻璃低温韧性的物理机理,并为增强脆性金属玻璃的韧性提供了一种较有应用前景的新思路。（4）使用分子动力学方法模拟了连续级联碰撞对Cu Zr型金属玻璃微结构的改变及单轴拉伸变形行为的影响。模拟结果发现:随着辐照剂量的上升,单轴拉伸金属玻璃试样中的剪切应变集中化程度和极限拉伸强度也分别呈下降趋势。同时,变形模式由单一剪切带主导的严重局部化变形,逐渐转变为多剪切带相互交截控制的颈缩变形,最后演变为均匀的塑性流动。通过对辐照试样的变形过程进行细致的研究发现:金属玻璃的辐照软化和韧性增强与正二十面体团簇破坏现象密切相关。