هدف از انجام این تحقیق، تخمین مدول یانگ و روابط تنش-کرنش نانوتیوبهای تک دیواره کربن با ساختارهای سالم و دارای نقص جای خالی تحت بارگذاری کششی می باشد. این پایان نامه شامل محاسبات تئوری و شبیه سازی به روش دینامیک مولکولی می باشد. در این پایان نامه با معرفی روشی جدید بر پایه روشهای تحلیلی و تلفیق آنها با توابع پتانسیل اتمی موجود با استفاده از فرضیات حاکم بر مسئله تخمینی مناسب برای مدول الاستیک و روابط تنش-کرنش نانوتیوبهای کربن سالم و دارای نقص ارائه می گردد. نواقص ساختاری جای خالی، مخصوصاً زمانی که زیاد باشند، سبب کاهش خواص مکانیکی مانند مدول الاستیک، کرنش تسلیم و مقاومت کششی نانوتیوبهای کربن می شوند. اصول روش تلفیقی مطرح شده بر اساس استفاده از رابطه ی انرژی کرنشی می باشد. در ابتدا با یک تناسب ساده رابطه ای را برای مدول الاستیک به دست آورده و سپس با استفاده از توابع پتانسیل اتمی و به کمک تکنیک خطی سازی رابطه ای را برای تخمین مدول الاستیک نانولوله کربنی استخراج می نمائیم. همچنین برای بررسی اثرات نقص جای خالی در ساختار نانوتیوب کربن، آن را به بخشهای کوچک تری تقسیم خواهیم کرد که آنها را بخشهای واحد می نامیم و پس از به دست آوردن مدول برای هر یک از این بخشها، مدول یک نانوتیوب کامل را به دست خواهیم آورد. با استفاده از این روابط به بررسی تأثیرات تعداد نواقص جای خالی، تمرکز طولی نقص، انحنا و قطر نانوتیوب بر روی خواص مکانیکی آن خواهیم پرداخت. علاوه بر این، به بررسی تأثیر ضخامت بر روی مدول الاستیک نانوتیوب نیز اشاره خواهیم نمود.