碳纳米管与石墨烯是新型碳纳米材料的重要组成部分，已有的相关研究工作表明，完善的碳纳米管及石墨烯具有优异的力学、电学、热学和化学性能。然而在目前的生产条件下，制备的石墨烯和碳纳米管均会含有不同程度的缺陷，使得其力学性能受到很大的影响，缺陷对碳纳米材料性能影响的研究已成为微纳米力学领域的重要课题。目前对含不同缺陷石墨烯及碳纳米管的拉压力学性能的研究仍需要进一步深入。本文的研究对象是含不同形式裂纹的单层碳纳米管及石墨烯，运用分子动力学方法，重点研究了裂纹尺寸、裂纹倾角、温度及应变率变化对石墨烯及碳纳米管拉压力学性能的影响。采用Tersoff势函数，分别研究了含边界裂纹、中心水平裂纹及斜裂纹石墨烯的断裂行为，计算了裂纹扩展速度及裂纹起裂应力，分析了温度、应变率、裂纹尺寸变化对含裂纹石墨烯拉伸力学性能的影响。研究结果表明，对于初始裂纹尺寸较大的石墨烯，裂纹扩展速度及裂纹起裂应力均较小。随着裂纹尺寸增加、温度提高及应变率降低，其断裂强度及断裂应变均减小。对于含裂纹的石墨烯，其裂纹扩展均是从裂纹尖端区域开始，裂纹在不同位置时会引发不同形式的裂纹扩展路径。通过分子动力学模拟，研究了含不同裂纹单层碳纳米管的断裂破坏行为，分析了裂纹尺寸、温度、应变率、管径及裂纹倾角变化对碳纳米管断裂行为的影响，对比分析了不同条件下管壁裂纹扩展形态。研究发现，裂纹的扩展均是从裂纹附近区域开始，并沿着初始裂纹的方向向四周扩展。裂纹尺寸的增加及温度的升高均明显削弱碳纳米管的拉伸性能，应变率、管径及裂纹倾角变化同样会影响碳纳米管的拉伸性能及裂纹扩展路径。通过分子动力学模拟，对含不同裂纹单层碳纳米管的轴向压缩性能进行了研究。重点考虑了裂纹尺寸及管长变化对碳纳米管轴压屈曲性能的影响。模拟结果表明，随着裂纹尺寸及管长增加，纳米管轴压临界屈曲强度明显降低。对于裂纹倾角为900的纳米管，在轴压荷载作用下，裂纹区域内凹，并呈现一定程度的错位现象；对于裂纹倾角为300的纳米管，裂纹附近区域出现凹陷，在裂纹的上下边缘出现扭曲。