氮化硼纳米片是一种类似石墨烯结构的新型二维纳米材料,因其优异的性能和潜力,受到了广泛的关注。众所周知,纳米材料的力学性能研究是其他应用的基础,而氮化硼纳米片的基本力学性能将直接影响其作为材料增强、纳米器件、纳米电子元件等的应用。本文的研究旨在通过基于连续体模型的理论推导,得到纳米片弹性性能的解析解,研究尺度和温度对氮化硼纳米片六边形蜂窝结构弹性性能的影响规律;采用分子动力学模拟,研究石墨烯/氮化硼纳米片异质结构的拉伸行为;结合Winkler基础弹簧模型的理论,分析层间范德华力对异质结构力学性能的影响;借助分子动力学模拟,有限元和连续介质力学的理论,研究带缺陷时的氮化硼纳米片结构的力学响应。采用Tersoff势函数,开展了不同尺寸、不同温度下的氮化硼纳米片的拉伸行为分子动力学模拟,并通过分子力学中的梁模型理论,将分子动力学模拟与有限元模拟相结合。改进了分子力学中“Stick-Spiral”模型,借助分析六方蜂窝结构的几何变形和外力之间的关系,引入褶皱系数,得到了势能力场常数与结构中键长、离面位移之间的解析表达式,从而计算氮化硼纳米片的杨氏模量,其结果与分子动力学模拟、有限元模拟得到的值吻合得非常好。借助“Stick-Spiral”模型,研究了尺度效应、温度效应对氮化硼纳米片杨氏模量的影响。结果表明,氮化硼纳米片边缘较内部拥有更大的弹性常数,因此随着尺寸增加,边缘占比的较少,杨氏模量值下降;离面位移越小,二维材料的弹性常数越大,所以随着温度升高,离面位移增加,杨氏模量值下降。采用Tersoff势函数和Lennard-Jones势函数,对石墨烯/氮化硼异质结构的拉伸行为进行了分子动力学模拟,得到了其在不同尺寸、不同温度下的杨氏模量、极限应力和极限应变。通过“Stick-Spiral”模型分析尺度和温度对杨氏模量的影响,研究结果表明异质结构的杨氏模量随着尺寸上升、随着温度上升而下降。通过对异质结构的拉伸行为的分析,总结了其线性阶段、非线性阶段、破坏阶段和残余破坏阶段的变形规律,通过结果分析可知,极限应力、极限应变随着尺寸增加、温度上升而下降。计算氮原子、碳原子和硼原子之间的范德华力,基于Winkler基础弹簧模型理论,归纳了弹簧的刚度对层状材料弹性性能的影响规律。由于范德华力对厚度方向的约束作用,诱发异质结构中的石墨烯层在6nm×6nm时常温300K下发生“双弹性变形”。对含原子空位缺陷的氮化硼纳米片进行了分子动力学模拟,得到了不同缺陷率、不同温度下氮化硼纳米片的力学性能。模拟结果表明,杨氏模量、极限应力和极限应变对缺陷率有明显的依赖性,缺陷会降低这些力学性能,并且该影响具有温度敏感性,温度愈高则降低效果愈明显。引入缺陷系数,利用分子力学表达式计算了带缺陷氮化硼纳米片的杨氏模量,将分子动力学、分子力学和有限元模拟结构进行比较,发现三者的结果吻合得非常好,证明模型合理。通过统计不同缺陷率下氮化硼纳米片的破坏所需时间,发现缺陷一定程度上能够增加氮化硼纳米片的破坏延性。