21世纪是人类深海探测和开发的时代,大深度潜水器作为实现人类开发深海的重要技术手段,其重要性越来越凸显。为了适应深海工作需要,对大深度潜水器的材料性能要求而相应提高。基于碳纳米管出众的物理特性,以及优异的力学性能,使其成为最具有应用前景的复合材料的填充增强相,可作为深潜器制作材料的填充项,提高深潜器水下作业的安全性。因此,本文的研究对象即碳纳米管增强复合材料,其中,分别对复合材料在不同条件下的屈曲行为和自由振动行为进行模拟研究。文章主要为以下部分:1.首先碳纳米管与基体材料之间的载荷转移是不够理想的,整体复合材料的有效材料属性将存在着不确定性。通过应用Eshelby等效夹杂理论和Mori-Tanaka均匀化方法以及广义混合律模型,计算得到CNTRC的有效材料属性,并能够简洁方便的获取材料的整体性能与响应反馈。应用改进的移动最小二乘法,结合里兹法对CNTRC在不同载荷情况下的力学行为进行数值分析。2.CNTRC力学行为的数值研究是一个系统性的工作。通过无网格计算方法,对碳纳米管增强纳米复合板结构进行典型的力学行为数值研究。本文中,针对四种不同形状的正多边形碳纳米管增强复合材料板结构进行屈曲行为分析。通过改变CNTRC板的厚度,碳纳米管的体积分数,以及施加的边界条件来计算不同情况下的复合材料板的临界屈曲载荷以及中心点位移,并绘制相应的屈曲变化图形和三维拟合图。3.自由振动分析作为CNTRC力学行为研究的重要部分,本文针对三种不同顶角的等腰三角形碳纳米管复合材料进行自由振动行为分析。根据不同的面内应力比,碳纳米管体积分数,不同的边界条件,碳纳米管分布类型以及复合板材的厚度的改变,对复合材料板进行自由振动分析,并分析几何因素对材料的性能影响。本研究可为CNTRC在实际工程测验中提供具体的模拟数值参考,为以后碳纳米管增强复合材料能够在未来的应用中符合深海探测器的材料需求提供理论支撑。