中文摘要：

研究者一直在探寻如何将碳纳米管在纳米尺度的优良性能传递到宏观材料，最近的研究显示碳纳米管网络很可能是一种有效的组织形式，因此备受关注。然而，目前对这种网络结构的研究大多集中在实验尝试，尚缺乏理论的指导。为了通过网络结构设计使碳纳米管网络更好地继承碳纳米管的优异性能，本项目将针对工程实际中常见的有基体和无基体两种碳纳米管网络，综合考虑管间作用、基体、界面、碳纳米管的几何特征等因素对网络结构宏观性能的影响，发展适合于碳纳米管网络的细观力学模型对其力学性能进行优化；并建立有效的多级/多尺度计算平台定量研究各种微观特征参量影响下的碳纳米管网络的性能和行为。此外，还将进行部分实验来检验和支持理论和计算方法，通过相互之间的不断反馈，实现碳纳米管网络的结构优化，从而给出对宏观碳纳米管材料设计和制备的指导性建议，加速碳纳米管材料的应用开发。本项目所得到的理论和计算方法亦可拓展用于其它纤维网络的结构优化。