该课题利用已有的有限元基础,结合Morse势函数,将分子动力学模拟方法与连续体的有限元模拟技术相结合,推导纳米材料晶界的本构关系,建立纳米金属固体材料(如α-Fe,Cu,Al等)由晶粒、晶界、孔洞等组成的复合本构模型.根据本构关系建立相应的有限元模型,并借助有限元源程序自动生成系统fepg生成所需有限元源程序,修改部分程序使其能够计算纳米固体材料平衡状态下的宏观弹性模量,调整晶粒尺寸,计算出不同晶粒尺寸下的材料的宏观弹性模量.针对生成的有限元源程序,修改单元刚度矩阵,设计线性逐步增量迭代算法,计算不同晶粒尺寸的不同金属晶体材料在晶界软化之前,线性逐步加载过程中每一载荷步的宏观弹性模量.该文数值分析结果与共他学者的实验结果比较表明,该文所采用的思想及模型都具有可行性.但是由于纳米材料制备手段、测试方法等方面的限制,不同学者实验测量的数据也有很大差别.该文模拟结果与实验结果还存在很大误差.该文最后分析其误差原因,对模型作出了评价,提出改进方案,并对今后的工作作出展望.该文把分子动力学思想引入连续体有限元方法中,是对复合有限元思想的初步探索与研究,对纳米材料的计算模拟研究有着重要的意义.