自从碳纳米管被发现以来,由于其优异的机械、电子、热力学等特性,受到了学术界和工业界持续的广泛关注。但是由于物理、化学方法制备得到的碳纳米管大部分存在各种类型的缺陷,因此研究缺陷碳纳米管的力学显得尤为重要。本文采用经典分子动力学方法,研究了具有多种缺陷的碳纳米管在单轴压缩载荷下的屈曲行为。系统地研究了完整形态和具有空位缺陷的单壁碳纳米管在单轴压缩下其力学性能的改变,验证了本文所采用的分子动力学方法研究碳纳米管材料的可行性。同时也全面地研究碳纳米管手性、尺寸,以及空位缺陷的数目和位置的影响。结果表明,单壁碳纳米管的杨氏模量,极限应力和应变会随着空位缺陷的数目增加而呈现显着下降。同时也被发现极限应力和应变的变化受到空位缺陷引入位置的影响。相对于在两端引入缺陷的情况,在碳纳米管中间部位引入空位缺陷会降低碳纳米管的极限应力,使其更容易发生屈曲变形。研究了完整形态和具有交联缺陷的双壁碳纳米管在单轴压缩载荷下其屈曲行为,尤其侧重于Frenkel交联缺陷。结果表明,在双壁碳纳米管管间引入交联缺陷会显著的降低碳纳米管的屈曲应力,而杨氏模量的减少量很小。虽然交联缺陷的引入会造成碳纳米管力学性能的降低,但是它避免了在后屈曲阶段应力的急剧下降,使得其在受载荷情况下表现的更加稳健。该研究结果给基于碳纳米管的纳米复合材料的应用提供了有益的启示。为了更进一步研究碳纳米管内外管间交联缺陷的载荷传导机制,进行了一系列的单轴压缩碳纳米管外管的论证仿真。结果表明,施加在外管的压应力能够通过层间较强的共价键交联缺陷,克服微弱范德华力作用,有效地传导到内管上。这种载荷传导能够使碳纳米管内管随着外管的压缩而发生屈曲形变。计算显示,含有较高缺陷密度的双壁碳纳米管具有更好的荷载传递特性,但是持续增加交联缺陷的数目,载荷传导将达到一个上限。本文所获得的结果对于碳纳米管在高性能纳米复合材料中的应用提供了重要的理论参考,对于设计和合成碳纳米管增强复合材料和碳纳米纤维具有指导作用。在将碳纳米管推向实际应用时,应该尽可能的避免使用具有空位缺陷的单壁碳纳米管。而具有交联缺陷的双壁碳纳米管,由于其在载荷平衡和传导方面更的优异性质使其成为纳米复合材料等领域的良好材料。