单晶硅作为一种重要的半导体材料，是集成电路（IC）常见的衬底材料，其加工质量又会影响产品的使用性能和寿命。而单晶硅在加工中，不可避免地会产生损伤结构。因此明确加工过程中损伤的产生过程，对于采取措施控制损伤进而提高加工质量有着重要意义。磨削加工作为单晶硅加工过程中一个重要的环节，对加工质量有很大影响。目前，对于单晶硅磨削过程中损伤的形成和变化过程还没有明确的解释，使用实验研究方法又无法动态观测晶体内部结构的变化。本文采用了分子动力学方法对单晶硅磨削过程进行了仿真。　　首先，通过大规模单颗磨粒刻划过程明确了单晶硅内部典型区域内应力、结构、温度等的变化过程和相变以及一些参数，如加工晶向、磨粒半径等对加工过程的影响；其次，进行了多颗磨粒刻划的仿真，探究了两颗磨粒共同作用下应力、结构等的变化过程和不同磨粒间距的影响；最后，进行了单晶硅多次刻划过程的仿真和纳米压痕实验，探究了多次刻划过程中损伤的变化和控制，明确了目前的仿真和实验之间的差距，并分析了产生的原因及需要进行的改进。　　单颗磨粒刻划过程中，研究了单晶硅中相对于磨粒前方以及前下方区域的应力变化过程，并通过配位数分析明确了在应力作用下不同区域内结构的变化过程。对比了不同磨粒半径下研究区域内的应力状态，从应力的角度解释了相同的加工深度下，使用较小磨粒半径能够获得损伤较小的表面。　　多颗磨粒刻划过程中，重点探究了磨粒中间区域的应力、温度变化及应力作用下的结构变化过程以及损伤的分布情况。磨粒间距小，则磨粒中间区域受到的应力较大，并且温度较高，磨粒间距大，加工后表面中间区域的隆起较高，表面的平整性较差。　　初次刻划后的表面主要由非晶结构构成，其硬度和弹性模量降低，对后续的加工会造成影响。仿真数据和纳米压痕实验测得数据存在一定的差距，为了使仿真更加接近实际的情况，需要进一步扩大仿真的尺度。通过控制再次刻划的深度，已加工表面的损伤层可以稳定的去除并且不引起新的损伤结构，从而对损伤进行控制。