21世纪是纳米科学的世纪，由于碳纳米管优异的力学性能，已成为理想的增强体。在碳纳米管增强复合材料中，增强聚合物基复合材料是当前研究的重点和热点。而随着计算机技术的发展，利用计算机进行模拟已经成为越来越普遍的研究方式。本课题正是在碳纳米管复合材料力学性能研究的大背景下，在前人工作的基础上，致力于开展碳纳米管/聚合物复合材料基于原子势的有限元建模和关键力学问题的计算。1.借助分子结构力学和有限元理论，利用APDL语言，构建了锯齿型和扶手椅型两种碳纳米管模型。计算了两者的弹性模量和剪切模量，并得出碳纳米管的杨氏模量随管径的增大而增大，最后收敛稳定在一定的值。2.采用第一性原理并通过Material Studio中的CASETEP模块对聚丙烯进行力学性质运算，计算了分子状态下的聚丙烯的各向异性有效弹性模量。3.建立碳纳米管/聚丙烯复合材料的有限元模型。通过代表性体积单元的选取，将所研究的单元体简化，取一个立方体中含有一个细长圆柱体碳纳米管作为代表体积单元(RVE)进行研究。4.通过ANSYS分析、计算出碳纳米管/聚丙烯复合材料的变形、应力和有效弹性模量。揭示复合材料中碳纳米管的种类、体积分数对纳米管/聚合物复合材料的影响。