铁是地球内部的重要组成元素,地球内部又是高压环境,所以铁在高压条件下的物性研究对地球、地质科学具有重要的意义。此外,铁金属及其合金在现代国防军事、工业生产等领域用途广泛,而这些领域往往会遇到高压条件,因此研究铁的高压响应也能够让我们在从事与铁元素产品相关研发、制造和应用实践时提供有益理论指导,创造出优异的产品。真实世界的材料中不可避免的存在各种各样的缺陷（空位、位错、晶界、孔洞等）,这些缺陷深刻的影响着材料的性质。我们使用非平衡分子动力学模拟的方法研究了空位缺陷在冲击加载条件下对单晶铁的塑性变形和马氏体相变的影响。研究工作主要分为以下三个部分:（1）探讨了三个冲击加载方向上在空位缺陷的影响下的冲击塑性和冲击相变等响应行为。观察到独特的多波结构和反射波现象;空位的存在能够降低材料的雨贡钮（Hugoniot）弹性极限和相变压力阈值;此外,空位也能够降低冲击波在样品中的冲击速度。不同的冲击方向上响应行为非常不同,[001]冲击方向上,HCP相原子在空位处形核,在完成相变前没有出现塑性现象;[110]冲击方向上,出现明显的位错滑移,位错从空位区域发射出来,滑移系被确定为（112）[11（?）]和(11（?）[111]。[111]冲击方向上出现了完美单晶模型所没有观察到的位错滑移现象。空位的存在对材料的冲击响应具有很大的影响。（2）分析讨论了沿[110][111]冲击加载方向上的空位诱导塑性变形的微观机制,材料发生塑性变形是通过位错环在空位区域的形核、长大和传播而实现的。空位在冲击加载的作用下相互作用下随着时间的演化形成具有不同形状的空位团簇缺陷微观结构,形成的空位团簇缺陷微观结构最终会从其中心塌陷形成具有椭圆形形状的位错环,位错环分布在（112）或（11（?））面上,沿[11（?）]或[111]晶向运动。马氏体相变是首先沿[001]晶向压缩,而后在{110}晶面之间进行穿插滑移形成HCP结构的马氏体的两步过程。（3）在每个冲击加载方向上,对含有不同空位浓度的样品进行模拟冲击。结果发现,对于一个特定的冲击加载速度,每个方向上都存在着一个特定的临界空位浓度。在不同的空位浓度区间,空位浓度的升高对冲击塑性和冲击相变的影响程度不同。当空位浓度增到一定程度时,空位浓度的增加对单晶铁的冲击塑性和冲击相变的影响程度变得缓慢。