由于良好的力学性能，纳米结构材料吸引了很多关注，有希望在许多领域取得广泛应用。本文的研究对象是两类纳米结构金属，即纳米孪晶增强的粗晶金属与双模态金属。研究目的是通过探究这两类先进纳米结构金属的拉伸性能和弹道性能，为它们的微结构设计及制备提供有效的指导与帮助。　　基于使用Johnson–Cook塑性本构及Johnson–Cook失效准则的数值模拟方法，本文主要研究了纳米孪晶体积分数对纳米孪晶增强的粗晶金属的拉伸及弹道性能的影响，以及粗晶相的形状与分布对双模态金属的拉伸强度与韧性的影响。　　结果显示，对于纳米孪晶增强的粗晶金属，纳米孪晶相体积分数对材料整体强度、韧性及弹道性能都有着重要的影响。在强度与韧性方面，纳米孪晶相体积分数的增大会减弱孪晶间距对材料整体韧性的影响。当纳米孪晶相体积分数较小时，孪晶区域的形状对整体韧性的影响较强。随着纳米孪晶相的体积分数逐渐增大，孪晶区域形状对强度的影响不断增加，但对韧性的影响逐渐减弱。在弹道性能方面，一般情况下，微结构在较小的孪晶间距和适中的纳米孪晶相体积分数下能够在极限速度和极限位移两方面同时展现出卓越的性能。随着纳米孪晶相体积分数的增大，微结构强度越来越高同时韧性越来越差。这一变化反映在弹道性能上，就会展现出极限速度和极限位移都变小的现象。　　对于双模态金属，粗晶增韧相的形状及分布对材料的韧性都有着显著的影响，但形状的影响比分布更为显著。综合考虑，表面更圆滑的以及分布更为均匀的粗晶颗粒的增韧效果最好。　　对于今后这两类纳米结构金属的强度、韧性及弹道性能的优化，本文的结果提供了重要的参考依据，具有一定的指导意义。