层状硅酸盐纳米复合材料就是指将聚合物链插入到硅酸盐晶片间隙当中方法。其使用将合适的单体插入硅酸盐间隙后然后聚合、聚合物链由溶液中直接插入硅酸盐片层间隙、熔融插层的方法得到层状硅酸盐纳米复合材料。层状硅酸盐主要来自天然蒙脱石，也被称为粘土纳米复合材料（polymer/claynanocomposites），是当今对于复合材料的研究中最受学者们关注的一种聚合物纳米复合材料。讨论随机非匀质材料的各性能常运用到基本想法“均匀化”。同时考虑到可通过控制组件和它们的分布的微观结构，来使材料的相关性能得到提高。同时结构的变化会引起化学和力学特性的变化。本文的主要工作如下：1、材料的空间随机性迫使人们重新审视各类连续固体力学的基本概念的情况。针对代表性体积单元（RVE），讨论Dirichlet和Neumann边值问题，求解得到复合材料的有效性能。同时给出复合材料的微观应力场，预测了RVE的大小对整体性能的影响。2、以硅酸盐纳米复合材料为研究对象，而且其属于完全剥离型，本文以调控该材料的微结构的分布的手段来使它的性能得到提升。基于渐进均匀化方法和ANSYS参数设计语言建立周期性边界条件，提出四种不同的微结构拓扑优化设计模型，用有限元方法计算等效代表性体积单元在一定弹性变形下的应力、应变，用APDL编写有限元结果处理程序对计算结果求解有效弹性模量（聚合物基纳米复合材料的）。以渐进均匀方法为理论基础来计算得到胞元的等效特性。3、基于渐进均匀化方法和ANSYS参数设计语言建立周期性边界条件。同时转动微结构中的单片，用ANSYS有限元程序对单胞进行了求解。总结并对比有限元方法计算获得的不同角度情况下的应力应变关系，总结其有效弹性模量分布规律。