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为了系统研究纳米晶体材料塑性变形机理及其它的力学行为，本文针对含孔隙纳米晶体材料的微观结构，为了描述小塑性均匀变形条件下纳米晶体材料的力学性能，构建了一种复合相本构模型。纳米晶体材料被认为由晶粒相和晶界相两部分组成，其中晶界相又包含两部分:晶界相第Ⅰ部分与晶界相第Ⅱ部分。晶界相第Ⅰ部分与晶粒相应变相等，这两者的结合体又与晶界相第Ⅱ部分是等应力的，这更符合纳晶材料的实际变形情况。随后，利用本文所建立的模型以计算含孔隙纳米晶体材料弹性模量，并将提出的计算含空隙纳米晶体材料弹性模量的模型拓展为描述纳米晶体材料小塑性变形条件下的应力—应变关系，进而通过对不同晶粒尺寸、不同应变速率及不同孔隙率影响下的纳米晶体材料力学性能进行计算与对比研究，最终达到验证与优化该非线性本构模型的目的。利用所建模型对不同实验条件下的纳米晶体材料的应力-应变曲线进行预测计算，将计算结果与已有的实验数据进行对比，验证模型的准确性。所做具体工作如下: (1)将纳米晶体材料等效成由晶粒基体相和晶粒边界相组成的复合材料，对其应力特征做详细的研究讨论。通过研究，得出纳米晶体材料杨氏模量与孔隙率及晶粒尺寸的关系，杨氏模量随晶粒尺寸的减小而下降，且在相对较大晶粒(＞20nm)范围内，杨氏模量减小的很慢，当粒径小于20nm时，杨氏模量会迅速下降。孔隙不影响杨氏模量与晶粒尺寸的关系，随着孔隙率的增加，杨氏模量也会明显地降低。 (2)确定晶粒边界相与晶粒尺寸相关的综合变形机理并获得基于此的小塑性变形本构方程。通过研究，得出纳米晶体小塑性变形下与晶粒尺寸及孔隙率相关的应力应变关系，屈服强度随粒径的发展趋势基本复合H-P关系，同时，计算结果也显示屈服强度随着粒径的减小而增加，孔隙对纳米晶体的屈服强度有显著影响。在曲线随着孔隙率的增加而逐渐向下移动的过程中，我们能够发现从粗晶区向纳米尺度范围内过渡的基本性质。 (3)制备验证试验所需的含孔隙纳米晶体材料，测试不同致密度试样在压缩条件下的力学性能，获得相应的实验值。通过研究，得出不同晶粒尺寸对屈服应力的影响，屈服应力的值随着粒径的减小而增大，在晶粒度到达一个尺寸范围时屈服应力达到最大值，尔后开始下降。 (4)对比试验数据，深入研究晶界相与晶粒尺寸相关的变形机理并验证基于此的小塑性变形本构方程。通过研究，得出不同晶粒尺寸对应变强化的的影响，虽然应变硬化率随着粒径的减小稍有降低，但所有的曲线都存在一个应变硬化行为，并且随着粒径的减小其流变应力的值反而增大。