纳机电系统是基于纳米科技发展起来的新兴前沿技术。当结构尺寸达到纳米量级时，由于小尺寸效应、量子效应、表面效应的影响，纳结构的设计理论与方法和传统的机械设计理论与方法有着本质的不同。纳结构材料的力学特性、弹性模量和失效机理等都将发生质的变化，必须应用近代物理学的最新成果，在分子尺度上去研究纳结构的相关特性。本文借助分子动力学仿真技术研究纳结构梁在真空和非真空环境下的静态弯曲特性和受迫振动响应特性，并定量计算出一些力学性能的表征参数。这对于全面认识纳结构的变形和振动过程的机理，指导纳结构的设计和制造具有重要的理论意义和实用价值，将为纳机电系统的进一步发展提供理论基础。　　本文在查阅大量国内外相关文献的基础上，首先讨论了适合于纳机电系统封装环境的流动区域，适合于碳纳米管和单晶硅材料仿真的势能函数和求解算法，模拟了静载下纳米梁的弯曲特性。采用边界层—恒温层—牛顿层结构建立了单壁碳纳米管、单晶硅纳米实心梁和空心梁的三维分子动力学仿真模型；通过Tersoff-Brenner势函数来描述碳纳米管原子间的相互作用，Tersoff势函数来描述单晶硅原子间的相互作用；利用Verlet算法的速度格式求解运动方程；应用VisualC++和MSModeling软件来编写程序和实现图形显示。计算结果表明：纳米梁结构表现出了明显的表面效应和尺度效应。由于纳米尺度上梁结构的表面积/体积比很大，使得碳纳米管的初始能量最高、单晶硅实心纳米梁的初始能量最低。小尺寸效应使得纳米梁的弯曲挠度、弯曲变形均不同于传统计算结果。通过过载失效的仿真结果观察到纳米梁的断裂处出现在梁与支撑体的结合处。　　其次，提出了依据载荷与挠度关系曲线来求解纳米梁的等效弹簧刚度计算方法，进而精确求解出纳米尺度下梁的固有频率，并绘制出纳米梁的长度与固有频率关系曲线。受迫振动仿真结果表明纳米梁振动的初始阶段是暂态响应与稳态响应的叠加，随着时间的推移，暂态响应逐渐消失而转化为稳态响应，但纳米梁系统的质心振动频率略小于外加激励频率。当外加激励的频率等于纳米梁的固有频率时，纳米梁发生共振现象。　　再次，推导了自由空间和挤压空间的稀薄气体分子阻尼效应计算公式，使用MD混合MonteCarlo方法对不同气压环境下纳米梁进行振动仿真。当气压由1个标准大气压降到1000Pa时，纳米梁的振动频率增幅率为1.9％，振幅增幅率达163.63%，而由5个标准大气压降到1000Pa时，振动频率增幅率达3.67%；气压由1000Pa降到0Pa时，频率增幅率达6.6%，振幅增幅率高达12.26%。对于相同的压强变化幅度，处于相对低压时的压强变化对纳结构振动的影响要远明显于相对高压时的压强变化的影响。气压一定时随着梁的长度的缩短，振幅逐渐增大，空气阻尼影响占主要地位；当梁的长度达到某一值时，振幅达到最大；随着梁的长度进一步缩短，振幅却反而减小，固定端影响占主要地位。　　最后，通过与其他学者的仿真结果和实验结果作比较，间接说明本文分子动力学仿真模型是准确的。主要比较了单壁碳纳米管的弯曲变形过程、单壁碳纳米管的弹性模量和不同载荷作用下单壁碳纳米管固有频率的变化趋势。