中文摘要：

元胞单元法是基于元胞自动机思想和有限元离散技术而提出的一种数值计算方法，它将结构的整体求解变成局域分析，通过力的局域间的不平衡传递达到最终的整体平衡。它对计算机容量要求低，具有高度并行计算能力，在大规模计算方面具有良好的前景。项目拟将该方法应用于纳米材料与结构的分析，重点探讨适用于纳米材料与结构的元胞单元模型和并行算法，寻找一种有别于分子动力学、蒙特卡罗法等的纳米力学新方法。项目将在建立纳米力学元

结论摘要：

现有的纳米力学数值模拟方法受计算机处理能力的限制，很难直接用于纳米器件和系统的整体性模拟，各种并行算法或分布式算法的进一步研究势在必行。本项目在已有工作的基础上，寻找一种有别于分子动力学和蒙特卡罗方法的纳米力学新方法，这就是基于元胞自动机思想和有限元离散技术的并行元胞单元法。项目重点探讨适用于纳米材料与结构的元胞单元模型和并行算法，编制相应的程序，对纳米材料的力学行为进行数值模拟，同时收集现有纳米力学实验文献并自做部分实验以与数值计算作对比分析。研究工作的意义在于提出用元胞自动机和有限元相结合的的方法分析纳米材料与结构的力学行为，开辟了解决纳米力学问题的新思路；建立面向纳米力学的元胞元模型，形成一种新的纳米力学分析方法，为研究纳米力学问题提供了新的手段；将元胞单元法推广应用于纳米力学，拓展了它的应用范畴，使元胞单元法有望成为一种多尺度、跨层级的力学计算新方法。