低维材料结构的特殊性使得其热传输性质与块体材料存在明显差异,例如,其热导率具有尺寸效应、弹道输运以及热整流效应等现象。因此,探究低维材料的热传输性质及其机理对低维材料在热工程领域的应用具有重要的理论价值。本文采用分子动力学方法分别模拟了二维石墨炔、准一维石墨炔纳米带和一维聚乙烯体系下的热传输过程。具体来说,探讨了维度、手性、侧链及应变等结构特征参数对三种低维体系热导率和声子传输特性的影响,得到以下主要结论:(1)采用非平衡分子动力学,研究了不同乙炔键数目及多层石墨炔的尺寸效应。对单层石墨炔而言,随着乙炔键数目的增加,其热导率随着长度的收敛减慢。而对多层石墨炔而言,随着层数的增加,热导率随长度的收敛变快。通过分析色散关系、群速度以及热流谱分解,我们发现乙炔键增加使得体系低频声子传热占主导,所以尺寸效应增强。而层间的范德华非谐散射影响石墨烯体系中12 THz以下的声子,使得热传输性质改变。(2)通过非平衡分子动力学模拟我们发现在准一维石墨炔纳米带热导率不随长度发散。通过在纳米带的边缘添加侧链,会进一步降低纳米带热导率,这主要归结于侧链将导致额外的声子共振效应。此外,一维锯齿型石墨炔纳米带、扶手型石墨炔纳米带随应变具有不同的响应趋势。通过热流谱分解分析得到一维纳米带对应变的不同响应主要是由于4 THz以下的低频声子随应变具有不同的响应导致的,从而影响了石墨炔纳米带热传输的变化。(3)运用非平衡和平衡分子动力学方法研究了聚乙烯体系的热传输过程,考虑了晶格应变和一维体系中的旋转模式,发现聚乙烯单链热导率不存在随尺寸而发散的趋势,外推得到其本征热导率80.6W/mK。当聚乙烯链形成聚乙烯纤维后,由于链间相互作用,结构有序度降低,热导率低于单链热导率且随着纤维半径的增大而降低。本论文的研究结论不仅为低维材料中声子输运的机理提供了清晰的图像,也为诸多领域如热电材料、散热材料等中的热导率设计提供了理论参考。