聚合物-异质材料界面广泛存在于如聚合物基复合材料及粘接联结结构等体系中，其动力学行为直接决定系统的稳定性和可靠性。界面相的存在使得多相系统表现出异于各单一相的物理力学性质，其失效行为由聚合物本征物理性质、外部载荷及约束效应共同决定。本研究关注聚合物及其界面体系在微纳尺度下的力学行为，采用分子动力学模拟手段捕捉了聚合物-异质材料界面在拉伸条件下的失效演化过程，发展了聚合物的粗化粒子模拟方法，获得了微观相特性对界面力学行为的影响规律。本研究主要包括以下内容：

  1）建立了约束条件下聚合物-异质材料界面微结构参量演化与失效过程之间的对应关系；发展了一种界面体系稳定性和能量状态的预示方法，并确定了二面角分布状态对界面失效的决定性作用，进而给出应力应变曲线以及体系能量演化特征点的机理性解释。

  2）发现了约束条件下聚合物-异质材料界面的屈服强度具有聚合物层厚度依赖性，提出了描述聚合物分子链搭桥和缠结效应的表征参量，发现界面强度的厚度依赖性由搭桥效应所主导；界面屈服强度随加载率呈现分段单调变化；提出了一种描述失效模式的参数，并在一定范围内给出了界面失效模式关于聚合物层厚和加载率的图谱，并发现界面失效模式由加载率主控。

  3）发展了一种描述嵌段共聚物的粗粒化势函数，模拟了其块体材料的相分离行为，复现了内部硬段的“条带状”聚集构型；基于嵌段共聚物和异质材料两相界面体系力学行为的全原子模拟结果，获得了由聚合物内部硬段聚集导致的完全失效应变的加载率依赖性，并给出了其微结构解释。