Al-Si合金是多晶体材料，其力学性质与晶界的结合特征密切相关，而这种结合又高度依赖于局域原子结构，而杂质原子在晶界处的偏析会对局域原子结构产生很大的影响。为了解杂质原子Si偏析对晶界的影响，提高和改善Al-Si合金的力学性能，本文对纯AlΣ5(012)[100]晶界及含有杂质原子Si偏析时晶界体系的力学性质进行了研究，论文的主要工作如下：首先，利用重合位置点阵模型理论，建立了AlΣ5(012)[100]晶界模型。其次，利用VASP软件包，通过对模型结构的优化，计算各个体系的总能量和孤立Si原子的总能量，得到原子在晶界中偏析时的束缚能，从而确定了Si原子偏析Al晶界时的占位倾向。最后利用基于密度泛函理论和广义梯度近似的第一性原理方法，并且结合应力拉伸模拟实验方法，进行了Al晶界的第一性原理拉伸实验。得到纯Al晶界以及含有杂质原子Si偏析时，各个晶界体系处于不同应变时的应力，从而确定了各个体系的理论拉伸强度，定量的给出了Si偏析Al晶界时对体系的理论拉伸强度的影响。通过计算得到了各个体系的原子结构和电子结构，进而定性的从电子层次分析了杂质原子Si偏析使得Al晶界的结合性能降低的机制。论文从理论上给出克服这种偏析的可能途径，为材料改性奠定了一定的理论基础，研究结果同时丰富和完善了Al-Si合金材料的力学性能的数据库，为材料的应用提供了基础理论依据。