材料的宏观性能是由其微观结构所决定的,即材料所表现出的各种宏观性能,都可以在其微观结构中找到诱因。随着复合材料的研究深入,目前对颗粒增强复合材料的研究已经延伸到纳米尺度,然而研究人员发现,通过在复合材料中加入增强体的方法,一方面可以提高材料的刚度、强度等方面力学性能,另一方面又导致了材料其它方面性能的降低,如断裂韧性和疲劳特性的明显下降。这一正一反两方面的影响与颗粒增强复合材料的界面裂纹、增强体自身裂纹、基体裂纹以及缺陷等微观结构关系密切。因此,为了更好的了解和利用颗粒增强复合材料,本文根据微观尺度下的分子动力学方法,在LINUX环境的UBUNTU系统下,采用开源程序LAMMPS,对颗粒增强复合材料的基体裂纹进行了相关研究,并利用开源程序VMD对模拟结果进行后处理,显示加载过程中裂纹扩展的动态变化过程。本文主要研究内容如下：一、对分子动力学模拟过程中所涉及到的相关理论和方法进行了简要的说明。包括分子动力学方法的一般模拟过程、时间积分算法、初始条件和边界条件、时间步长及其并行计算方法等,特别对分子动力学中的三大基本理论,分子动力学的基本方程、势函数以及系综进行了系统的阐述。理解和掌握这些重要的基本理论,为后期分子动力学模拟打下了坚实的基础。二、通过建立微裂纹基体模型和对势函数的准确选择,对铜基体左侧裂纹的动态扩展过程进行了分子动力学模拟,并编写了相关程序。结合裂纹尖端扩展机理,充分说明了铜基体从初始状态的微裂纹到该微裂纹引发整体材料最终完全失效的全过程。三、建立Ⅰ型微裂纹基体模型,对铜基体Ⅰ型微裂纹的动态扩展过程进行了分子动力学模拟,验证了裂尖处±45。的斜面上最容易发生滑移和产生位错的机理,并且得出由于裂纹尖端的应力集中和裂纹扩展过程中的不稳定性等原因,导致了裂纹扩展过程中发生裂纹偏折扩展现象。进一步,对比了不同速度载荷下Ⅰ型裂纹扩展特性,得出并验证了在发生相同位移的情况下,速度载荷越小,颗粒增强复合材料的基体在加载过程中出现的位错滑移越多。