中文摘要：

本项目研究了低维纳米结构（包括纳米薄膜、纳米线、石墨烯纳米带和碳纳米管等）尺寸和表面相关的弹性性能。基于连续介质力学和晶体结构理论，构建了纳米结构的晶格模型，在模型中引入表面效应的影响，利用能量方法，建立了低维纳米结构的本构关系，导出了纳米结构尺寸和表面相关的弹性模量、剪切模量以及热膨胀系数的解析表达式，分析了纳米结构的弹性性能随结构特征尺寸的减小而增强或减弱的物理机制。基于连续介质力学和分子动力学之间的联系，建立了石墨烯纳米带的结构力学模型，利用有限元法计算了石墨烯纳米带的拉伸弹性性能，证明其是尺寸和手性相关的。另外还分析了表面缺陷对石墨烯力学性能的影响。本项目研究了可适用于纳米结构材料的力学性能测量的微拉曼光谱测试理论和技术，原位测量了碳纳米管纤维材料的力学性能参数，分析了碳纳米管纤维在拉伸过程中的变形机理和应力传递机制。针对低维纳米结构的应用，本项目研究了纳米结构器件和纳米结构作为填充物的复合材料中的表面/界面力学问题。