纳米多孔材料凭借精确到纳米级的尺度和优异的性能得到了各个行业的广泛应用,随着科技的发展和对于可持续发展的认可,传统材料不再完全满足人们的需求,尤其对于一些精密的设备和仪器,需要用到尺度极小但性能良好的材料,比如航空航天领域,要尽可能的降低材料的重量;比如化学和医药行业,需要更大的表面积、更强吸附能力的小尺度材料。然而,纳米多孔材料能在一定程度上满足这些方面的要求,近些年来制造工艺的进步,也推动着纳米多孔材料的应用。其中,力学性能主要受表面效应的影响。本文基于表面弹性理论和屈服强度理论,推导了正棱柱纳米多孔材料的杨氏模量和屈服强度,研究了表面效应、孔隙率和微观结构对纳米多孔材料的杨氏模量和屈服强度的影响,并进一步分析了多层级纳米多孔材料的杨氏模量。基于表面弹性理论,建立正棱柱纳米多孔结构的杨氏模量预测模型,具体研究了表面弹性模量、表面残余应力和孔隙率对不同正棱柱结构杨氏模量的影响。结果表明正棱柱结构的杨氏模量主要受表面弹性模量的控制,但对于表面残余应力的变化不敏感,这与之前的研究结果一致。此外,对于不同的正棱柱结构,杨氏模量之间的差值随孔隙率的增加而减小,且正六棱柱结构的杨氏模量总是最大的,不受表面效应和孔隙率的影响。基于屈服强度理论,结合表面弹性理论,建立了正四棱柱结构的强度预测模型。考虑表面能效应的影响,分别分析了表面体积模量、表面剪切模量和孔隙率对纳米多孔材料屈服强度的影响,研究结果显示正棱柱结构屈服强度的变化趋势由两个表面模量控制,屈服强度随着两个表面模量参数增加而增加,但表面体积模量对其的影响较小。其次,若孔隙率减小,屈服强度则会得到明显提升。在三种不同的正棱柱结构中,正三棱柱结构的屈服强度总是最大的,且不受表面能效应和孔隙率的影响。对于多层级纳米多孔材料,在单元纳米多孔材料的理论基础上,不考虑表面效应的影响,建立了多层级正六棱柱结构的杨氏模量预测模型,得到了多层级正棱柱结构的杨氏模量表达式。理论预测结果显示,多层级结构能有效降低结构的刚度,使杨氏模量相比一级结构减小大约80%～90%,且多层级正棱柱结构中,正六棱柱结构的杨氏模量依然是最大的,但多层级正棱柱结构之间的差异性比单元结构之间的要小。