摘要：金屬材料在航空、航天工業以及民用工業等領域具有廣泛的應用,如何獲取同時具備高強度和良好塑性的金屬材料一直是材料、物理、力學等不同學科長期以來亟待解決的難題.傳統的強化方法包括應變強化、固溶強化、相變強化、晶粒細化強化和第二相彌散強化等,均會使材料的韌性或塑性降低.近年來,實驗研究發現通過界面設計和微結構調控來可以制備出高強高韌的金屬材料,認為位錯與各類界面的相互作用、以及微結構優化對應力集中的削弱是材料強化和韌化的主要原因.根據已有實驗觀察,人們通過原子尺度方法定量分析高強高韌金屬材料的變形機理,揭示其強化和韌化機制;同時,發展出基于變形機理的理論模型和有限元方法定量描述高強高韌金屬的力學行為.論文將重點介紹納米孿晶金屬和梯度納米結構金屬的強韌特性研究進展,并對新型納米結構金屬材料的強韌特性優化進行展望.