石墨烯具有超高的强度、刚度以及特异的电学性质,是目前公认的具有战略意义的新材料,拥有极其广阔的应用前景。然而,现有技术条件制备出的石墨烯含有各式各样的缺陷,大大限制了石墨烯的工业化应用。缺陷的存在虽然会降低石墨烯的力学性能,但是同时也能够提高石墨烯某些其他的性质。相较于完美石墨烯严苛的制备工艺和过高的性价比,缺陷石墨烯具有更大的应用潜质与可行性。如果能够通过研究缺陷石墨烯中缺陷对石墨烯性能影响并将其利用,就能以目前的技术开展石墨烯工业化量产应用,这将会对石墨烯工业化应用产生巨大的推动作用。因此对含缺陷石墨烯的力学基础性能研究具有很大意义。本文选取单层石墨烯为研究对象,基于分子动力学理论,通过数值模拟研究了石墨烯的拉伸断裂过程。利用分子动力学方法,建立完美石墨烯拉伸模型,实现了完美石墨烯准静态加载拉伸过程。在完美石墨烯拉伸模型的基础上,建立含裂纹缺陷石墨烯拉伸模型,探讨了裂纹对石墨烯破坏强度的影响。石墨烯中初始裂纹越长,破坏强度越低。采用宏观断裂力学理论计算了石墨烯材料的表面自由能与断裂韧性。并初步讨论了初始裂纹对石墨烯能量释放率的影响,并有如下结论:初始裂纹长度越长,石墨烯能量释放率越小,并且随着裂纹扩展,能量释放率呈上升趋势。在静态断裂参数的讨论基础上进一步讨论裂纹扩展时的动态参量:裂纹扩展速率。通过对本文所有模型的裂纹扩展速率统计得到结论:石墨烯裂纹扩展的极限速率为8350m/s。本文中石墨烯裂纹扩展速率主要受两方面影响:初始裂纹长度与加载率。准静态拉伸断裂过程中初始裂纹长度会影响裂纹最大扩展速率,初始裂纹越长,裂纹所能达到的最大速率越小;加载率变化在裂纹扩展阶段影响裂纹扩展速率,在裂纹扩展速度远小于极限扩展速率时,加载率越高,裂纹扩展速度越大。但是在裂纹扩展速率接近极限速度时却不明显。裂纹启裂前加载率的变化对裂纹扩展速率的影响不明显,而启裂后加载率变化对裂纹扩展速率影响较为明显。