低维材料是一种在一个或多个维度上的尺寸达到纳米量级的新兴材料,能量在低维材料中的传输机理与宏观体材料相比存在着明显区别。研究表明,低维材料的热导率不仅受温度因素的影响,同时与材料自身的结构形式及尺寸紧密相关。因此,掌握低维材料自身结构对其宏观热输运特性的调控机制,不仅对指导低维材料的研发与应用具有重要的工程应用价值,而且对完善纳米材料传热理论具有重要的学术意义。本文采用非平衡态分子动力学方法分别模拟了不同结构下硅纳米线、石墨烯和石墨炔三种低维材料的热传输过程,研究了不同体缺陷结构和堆垛结构对低维材料热传输特性(导热率、声子输运等)的调控机理,探讨了缺陷位置、尺寸及孔隙率,堆垛层数与长度等结构特征参数对低维材料热传输特性的影响规律,得到以下主要结论：(1)采用分子动力学理论中的速度交换法,模拟研究了缺陷尺寸及其空间位置对硅纳米线热导率的影响。研究发现孔隙率的增大将导致硅纳米线热导率的下降,并且相同孔隙率下体缺陷较表面缺陷对硅纳米线热导率的降低更为明显。这归结于材料中原子声子态密度峰值的低频迁移及其声子参与度的下降。此外,研究还表明系统温度的升高将导致硅纳米线热导率的下降,而硅纳米线长度的增加将导致其热导率升高。(2)采用分子动力学理论中的加减能量法,对比研究了相同孔隙率下,规则缺陷及分形结构缺陷对石墨烯材料热导率的影响。研究发现,相同孔隙率下分形结构缺陷的石墨烯中热流传输过程的声子态密度主峰的低频迁移更为明显,声子参与度下降更为明显,从而导致相同孔隙率下分形结构缺陷较规则缺陷对石墨烯热流传输的阻碍作用更强。(3)通过分子动力学模拟,研究了堆垛结构对石墨炔模型热导率的影响,发现随着堆垛层数的增加石墨炔模型热导率随之下降,同时,随着模型长度的增加石墨炔热导率将随之增大。