分子动力学仿真是用于研究新材料性能和实现新材料设计的有效工具,但往往因受限于计算资源使其无法应用于基于全原子模型的一些新材料的性能分析,尤其是新型复合材料涉及多种原子及其复杂的构型。因此,一种跨尺度的粗粒化建模技术为分子动力学仿真提供了新的解决方案。本文针对碳纳米管/树脂复合材料的力学性能仿真分析需求,基于全原子自由度缩减的粗粒化分子动力学,提出了交联环氧树脂及其复合物的一种粗粒化建模方法,克服了实验中的不可控因素以及全原子模拟尺度受到的限制,并将其应用于碳纳米管/树脂复合材料的力学性能分析。首先,通过改进传统基于形态匹配的粗粒化方法,得到了能同时预测环氧树脂形态特征以及力学性能的粗粒化模型。对于结构形态匹配,运用玻尔兹曼反转迭代的优化方法,得到了与环氧树脂全原子构型分布一致的粗粒化模型。对于力学性能匹配,通过调节分子间结合能强度以及分子内结构刚度,解决了传统的玻尔兹曼迭代法由于软化效应而导致粗粒化体系的力学性能与全原子体系不匹配的现象。同时,通过拉拔拟合界面能的方式获取碳纳米管和树脂界面粗粒化参数,建立了能够准确反映全原子体系的力学性能的粗粒化复合物模型。此外,为了使粗粒化力场更具移植性,本文利用函数表达式对所有势函数进行拟合。其次,采用建立的粗粒化模型,对碳纳米管/环氧树脂复合物的力学性能进行分析,系统研究了碳纳米管形态、体分比以及取向对复合材料力学性能的影响机制。结果表明:1)增加碳纳米管的质量分数以及长度均会增强复合物的力学性能,而且这种增强效果主要体现在轴向方向上;2)为解决碳纳米管因聚集成束而严重降低的增强效果,将其焊接成三维骨架结构,而且这种骨架结构与树脂基体之间产生的互锁效应可以进一步提高其增强效果;3)纯碳纳米管泡沫的弹性模量很低,但是当填充树脂之后,其力学性能能够得到很大程度的提升。