非晶合金具有优异的力学性能和物理化学性质,是一种在高新技术领域具有广泛应用前景的新型材料。非晶合金优异的性能与其独特的微观原子结构特征存在直接的关系,因此非晶合金原子结构的研究对深入地理解非晶合金的各种性能有着重要意义。本文选取Zr₅₀Cu₄₀Al₁₀合金为研究对象,采用经典分子动力学方法,研究了合金熔体快速凝固过程中原子结构的演化规律及原子结构与热力学动力学性质的关系;探讨了不同冷却速率对非晶合金微观结构的影响以及不同冷却速率导致非晶合金力学性能的变化。运用双体分布函数、配位数、Voronoi多面体、局域五次对称性和准最近邻原子等结构分析方法,研究了Zr₅₀Cu₄₀Al₁₀三元合金快速凝固过程中的微观结构演化规律。通过双体分布函数分析发现随着温度降低,熔体结构变得更加致密,短程有序增强,另外还发现异质原子之间存在化学短程序结构,以及Al原子与Al原子具有强烈的排斥作用,并且这种排斥作用在过冷液态和非晶态中更为明显;通过配位数分析发现熔体结构随温度降低变得更加致密;通过对Voronoi多面体和LEFS分析发现在快速凝固过程中五次对称性结构含量显著增加;通过准最近邻原子分析发现随着温度降低合金结构确实存在着空间不均匀性。对Zr₅₀Cu₄₀Al₁₀合金降温过程中的热力学动力学性质,及原子结构与热力学动力学的关系进行了研究。通过势能分析发现降温过程中合金原子结构的热稳定性是增强的。另外又对不同温度下<NQ>与<Ep>的关系进行了分析,发现两者满足线性关系,这说明<NQ>和<Ep>有着直接的关系。通过对合金中原子的动力学性质研究,发现合金体系中存在动力学不均匀性,并且随着温度降低,动力学不均匀性不断增强;扩散系数在1250K附近发生了显著变化,表明了微观结构的演化使得动力学性质出现了不连续的变化。利用双体分布函数、配位数、Voronoi多面体、局域五次对称性和准最近邻原子等结构分析方法研究了Zr₅₀Cu₄₀Al₁₀非晶合金在不同降温速率下的原子结构的演化规律。通过双体分布函数分析发现随着降温速率的增加,非晶合金原子之间的键合强度逐渐减弱,短程有序性减弱,原子结构的致密性降低。通过配位数和最近邻原子分析发现随着降温速率的增加,配位数显著降低,原子结构的紧密程度降低,密度降低。通过Voronoi多面体和局域五次对称性分析,发现随着降温速率的增加,非晶合金的结构稳定性逐渐降低;降温速率越大,非晶结构的五次对称性越弱。进一步对Zr₅₀Cu₄₀Al₁₀非晶合金压缩过程中的应力应变曲线进行分析,发现随着降温速率的增加,弹性极限值、弹性应变值、弹性模量、抗压强度和屈服强度显著降低。另外通过对<NQ>与屈服强度之间的关系进行分析,发现它们之间存在一个简单的线性关系,这表明<NQ>和屈服强度之间存在着一个直接的关系。