聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维具有引人注目的力学性能和热稳定性,在航天等领域拥有美好的应用前景。美中不足的是PBO的实际强度与理论值存在较大差距,并且长时间光照会使其力学性能急剧下降。石墨烯量子点(GQDs)作为石墨烯的碎片,既拥有突出的力学性能,还拥有自己独特的分散性、紫外可见光吸收能力,是用来改性PBO的理想材料,但相关的研究鲜有报道。本论文使用Materials Studio,分别建立GQDs单胞模型、PBO单胞模型以及GQDs/PBO纳米复合材料单胞模型并进行优化以接近真实状况,之后分别进行以下模拟分析:分别计算不同温度下的GQDs、PBO的溶度参数,通过对比溶度参数差值确定二者相容性较好的温度;分别计算不同温度下的GQDs体系、PBO体系以及GQDs/PBO纳米复合材料体系的能量,计算得到GQDs与PBO的结合能,确定结合能最高的温度点为共混温度,并与溶度参数法确定的温度进行对比,从而确定制备GQDs/PBO纳米复合材料的最佳温度为180℃。在确定最佳共混温度后,建立不同质量分数的GQDs/PBO纳米复合材料的单胞模型并进行优化,使其处于较接近真实的状态,计算每个体系的力学性能。计算结果表明,当GQDs的加入量为1.5 wt%时,复合材料杨氏模量增强效果最明显,E_X、E_Y、E_Z分别提高21.1%、72.1%、82.7%;体系的非键相互作用能和势能均表现出明显增加,表明GQDs的加入增强了复合材料的原子间相互作用。对GQDs加入量为2 wt%的体系分别施加不同的应变进行力学性能研究,发现随着应变的增加,各主方向的杨氏模量降低,且对E_Y的影响最为明显。