晶体薄膜材料已经成为纳米装置中不可或缺的一种材料，在微纳米尺度下，位错对其结构的力学性能有着重要的影响。本文以含有位错的有限域金属薄膜为主要研究对象，用位错动力学进行了三维的动态模拟，并对含位错的单层金属薄膜的自由面与位错的相互作用以及位错对双层金属薄膜的界面的影响进行了研究，取得了如下主要成果：　　1.本文首先基于E.van der Giessen和A.Needleman的位错叠加原理和现有的DD3D模型，提出了三维有限域的离散位错动力学的耦合分析系统DD3D-FEM，建立了包含两个不同大小位错环的有孔洞的薄膜材料三维模型。通过建立的方案来计算，结果显示，所模拟的有限域中的位错环的运动行为与理论相符。该方案的提出对于含位错的有限域的弹性场研究提供了良好的基础。　　2.研究了有限域弹性各向异性晶体中位错环与自由表面的相互作用。基于已有的各向异性全空间位错理论和线弹性叠加原理，提出了包含位错的有限域单晶体中弹性场的耦合计算方案。该方案利用Matlab计算出各向异性弹性全空间中位错环的各向异性弹性场，并利用有限元软件Abaqus模拟了有限域模型。采用此方案，模拟了包含六边形棱柱位错环的三维球体和壳体，比较了棱柱位错环位于不同位置时对各向异性球体和壳体弹性场的影响，以及位于同一位置且相同大小时棱柱位错环对各向异性球体和壳体弹性场的影响。对比结果揭示了三维有限各向异性材料中球面以及壳体的内外表面的像应力占有很大的比例，也说明了位错对三维有限域各向异性材料应力场影响的重要性。与各向同性材料相比，结果也显示了明显的各向异性特性。该方案的提出对研究包含位错的各向异性有限多晶体的弹性场提供了一定的基础。　　3.在第三章提出的包含位错的有限单晶体弹性场的耦合计算方法的基础上，以已有的三维全空间中多边形位错环的解和O’Day提出的新的叠加方案为基础，研究了包含位错的多层晶体材料界面上的弹性场。本文分别以包含32边形位错环的双层壳体薄膜模型和包含四边形位错环的双层板薄膜模型为实例，对位错环与双层材料界面的相互作用进行了揭示。探讨了各个因素对双层材料界面应力场的影响，包括位错环的大小，位错与界面之间的距离，薄膜的厚度，位错的滑移方向以及材料的晶体方位等。并通过壳体和板两种不同模型的对比揭示了位错环对平面界面和非平面界面的弹性场的影响。　　本文的研究工作，以位错环在全空间中的弹性场和两种叠加原理为基础，对有限域金属薄膜中位错的力学行为进行了深入的探索，通过结合Matlab和Abaqus两种计算软件提出了耦合计算方案，该方案对材料的外形并无严格的要求，并且由于对多层材料的研究利用了叠加原理，因此对材料的层数也没有要求，以上均对该耦合方案的实际应用以及推广奠定了一定的基础。