纳米材料由于其优越的力、电、磁及热性质,而被广泛地应用于微机电系统(MEMS)和纳机电系统(NEMS)中,如:纳米传感器、纳米驱动器及纳米开关。随着材料尺寸的减少,材料的表面积与体积比迅速增大,这时表面效应对纳米材料力学性质的影响显著。因此,分析表面效应对纳米元器件力学行为的影响是非常有意义的,也是非常有必要的。基于表面弹性理论,本文研究了表面效应对几种纳米梁和板状结构力学行为的影响。具体内容如下:研究了表面能及界面能对纳米多层梁弯曲行为的影响。通过最小势能原理,导出了含表面能与界面能的控制方程以及相应的边界条件,并给出了纳米多层梁在均布荷载及集中力作用下挠度的解析表达式。结果表明,表面能和界面能使梁的刚度变大;表面能和界面能对等效弹性模量的影响依赖于表面和界面弹性模量以及初始表面能和界面能。研究了表面能及吸附物对纳米梁振动频率的影响。通过哈密顿原理,导出了纳米梁式质量传感器的控制方程,并给出了数值解。结果表明:表面能对细长纳米梁式质量传感器频率改变量的影响更为显著,忽略表面能会过高的预测吸附物的质量;横向剪切变形对较短的纳米梁式质量传感器频率改变量的影响更为显著,忽略横向剪切变形会过低的预测吸附物的质量;表面能会增加纳米梁式质量传感器的灵敏度,但剪切变形会使其灵敏度降低。基于非局部理论,研究了表面效应对压电纳米梁弯曲及力-电耦合行为的影响,给出了压电纳米梁力-电耦合系数的解析解。结果表明,表面效应对细长压电纳米梁力-电耦合系数的影响较大;非局部效应对力-电耦合系数的影响随非局部系数的增大而增大。同时,研究了表面效应对压电纳米薄板在外压作用下弯曲及能量收集行为的影响。基于能量法,给出了压电纳米薄板所收集能量的近似解析解。结果表明,表面效应对压电纳米薄板能量收集行为的影响随薄板厚度的增大而减少;随薄板半径与厚度比值的增大而增大。研究了表面效应对电驱动纳米梁非线性弯曲和振动的影响。对固支梁而言,考虑了表面效应、中面拉伸效应以及电极间的分子间作用力(Casimir力)对固支梁吸合稳定性的影响。通过最小势能原理导出了问题的控制方程,并通过微分求积法(DQ法)给出了吸合电压和振动频率的数值解。结果表明,表面能与中面拉伸效应对固支梁吸合电压及振动频率的影响依赖纳米梁的长度、厚度以及两电极的初始间距。分子间作用力对固支梁吸合电压及振动频率的影响随初始间距的增大而减少。对悬臂梁而言,针对几种常用的悬臂型纳米开关提出了一种通用的力学模型,并研究了表面效应、曲率非线性以及固定电极长度和位置对悬臂梁吸合稳定性的影响。通过哈密顿原理导出了问题的控制方程,并给出了数值解。结果表明,表面效应和曲率非线性对具有较大初始间距与长度比、较短固定电极的悬臂纳米梁吸合电压和振动频率的影响更为显著。固定电极的长度与位置对悬臂纳米梁的吸合特性影响显著。基于修正偶应力理论,研究了表面效应及几何非线性变形对电驱动纳米矩形和圆形板弯曲和振动的影响。通过哈密顿原理,导出了问题的控制方程。并通过伽辽金法给出了控制方程的“降阶形式”。结果表明,表面能、几何非线性变形及材料的特征长度会使纳米板的吸合电压与振动频率增大。然而,电极间的分子间作用力会使纳米板的吸合电压与振动频率减少。表面能和材料的特征长度对纳米板的吸合电压与振动频率的影响随板厚度的减小而增大。