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石墨层和单臂碳纳米管都是以C—C共价键结合的。在小变形条件下C—C键的势能可用谐和函数来描述，这与梁单元的变形能具有相同的形式，因此可以用梁单元等效C—C键的作用，提出了一种C—C键的等效梁单元有限元模型，该模型能够完备地替代谐和势描述C—C键的伸长、面内键角变化、离面键角变化和扭转，通过分析石墨层的典型受载情况得到了等效梁单元的参数，以及等效梁单元参数与谐和势参数的关系，并用该模型计算了单臂碳纳米管的杨氏模量和泊松比，计算结果为相关文献所验证。