高分子材料具有独特的力学性能，其形变时的应力应变曲线相对于无机和金属材料而言，有很大的特殊性。随着高分子材料在生产和生活中的广泛应用，这种力学性能一直是理论和实验中的研究热点。 计算机模拟是研究这种形变过程的常用方法。其优点在于可以通过模型化研究，揭示物质宏观现象与其微观结构的相互关系。分子动力学(MD)和MonteCarlo(MC)是常用的两种研究高分子材料的计算机模拟方法。前者注重考察模型随时间的演变过程，适合于研究物质的动态过程；后者是基于一种随机概念的方法，注重考查体系的构象状态，适合于计算物质的统计平均属性。由于MD方法存在体系结构的演变效率问题，即需要较长的时间使体系完全脱离初始结构，对计算机硬件和研究时间的周期提出了考验；MC方法则避免了这种问题，因为基于MC方法设计的结构运动规律，可以人为的从大尺度上演变体系结构，具有较高的效率。 本文中我们将用MC方法，模拟高分子材料——线形聚乙烯(PE)的形变过程。通篇主要围绕三个问题讨论：(1)分子模型的内应力计算；(2)弹性分子键模型和刚性分子键模型；(3)高级MC算法在模拟过程中的应用。结合以上三个问题，考查了PE在单轴拉伸形变时的应力应变关系，及其温度和拉伸速度的依赖性等问题。我们希望通过此研究，开拓性的把复杂但有效的MC算法应用于模拟高分子模型的形变过程，同时系统性的考查此算法应用于弹性分子键模型和刚性分子键模型的区别，正确的计算不同模型下体系的内应力，为将来应用于复杂高分子体系奠定基础。为合理的解决这三个问题，我们的研究遵循由简入难的原则，从简单体系开始，逐渐增加体系复杂度，最终研究PE体系。文章组织结构主要分为六个章节： 第一章是绪论，我们将对此领域已有的研究成果做一个简短的回顾，同时提出对本文工作的目标。 第二章中我们讨论MonteCarlo模拟中分子模型体系的内应力计算方法。 第三章中，我们将用最基本的MC算法模拟单原子分子体系的平衡过程。单原子分子体系由单原子分子组成，分子间具有范德华力相互作用。其结构的简单性，可以让我们初步认识MC算法如何应用于分子体系，同时我们可以学习如何用经典的维利定理(virialtheorem)计算简单体系的内应力。模拟得到的平衡态量与已发表的同体系MD研究结果相比较，从而判断MC算法和内应力计算的正确性。 第四章中，我们将体系复杂化至双原子分子。伴随着分子键的引入，我们着重考察了弹性分子键模型和刚性分子键模型下的内应力计算。在正则系综(NPT)下，计算得到的体系内应力，应该与体系外部的应力相平衡，据此可以判断应力计算的正确性。这样，我们初步了解了结构限制条件的存在与否，对内应力计算带来的影响。 第五章将讨论线形PE模型的建立、平衡和形变过程。我们将会仔细介绍所应用的高级MC算法，讨论弹性分子键模型和刚性分子间模型下的内应力计算方法。然后着重考查单轴拉伸形变过程的应力应变关系，及其温度和拉伸速率的依赖性。同时将试图解析形变过程中的微观结构转化因素，力图将宏观形变过程和微观结构转变联系起来。 第六章是结论和对未来工作的展望。