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尽管上述研究对理解碳纳米管增强复合材料的本构模型和材料属性非常有帮助，但是对于这种新型的纳米复合材料，我们研究的最终目的是研究它们在实际工程中的应用。碳纳米管增强复合材料可以以梁、板和壳结构单元的形式出现。因此研究碳纳米管增强复合材料结构的力学性质是非常重要的。对于一文结构设计，弯曲力学行为的研究非常重要，Wuite和Adali利用多尺度方法研究了碳纳米管增强复合材料梁的位移和应力行为。结果显示少量的碳纳米管可以是碳纳米管增强复合材料梁的刚度得到明显的提高。基于宏观连续体模型，Vodenitcharova和Zhang研究了碳纳米管增强复合材料梁的纯弯曲和弯曲引起的局部屈曲力学行为，发现在较小弯曲角度和扁平化比较大的厚基体层中，单壁碳纳米管比较容易屈曲。基于铁木辛哥和欧拉-伯努利梁理论，Yas和Heshmati研究了碳纳米管增强复合材料梁在移动载荷下的动力学分析。通过基于Eshelby–Mori–Tanaka方法的等效宏观连续体模型，Formica等人研究了碳纳米管增强复合材料板的振动行为。基于经典层合板理论和第三剪切变形理论，Arani等人解析的和数值的研究了碳纳米管增强复合材料层合板的屈曲行为。为了得到最高临界载荷和相应的屈曲模态，关于不同边界条件和纵横比的板，对碳纳米管的临界分布角度进行了相关的计算。
在目前的工作中，研究人员着将重点转移到寻找简单、高效、廉价且适合任意厚度复合材料板的弯曲数值计算方法。诸如经典层合板理论(CLPT)、一阶剪切变形理论(FSDT)和高阶剪切变形理论(HSDT)、都曾用来对复合材料板进行分析，普遍运用无网格kp-Ritz法对完美结合的功能梯度碳纳米管增强复合材料板进行分析，在每个碳纳米管增强梯度层中，单壁碳纳米管被认为是沿层的厚度方向进行不同分布的。复合材料运用混合物拓展准则来预估材料特性，用一阶剪切变形板理论来考虑材料剪切变形。对碳纳米管体积分数，板的宽厚比，板的长宽比，碳纳米管的分布类型，边界条件，层数和铺设角度等进行详细检验。