近年来,石墨烯器件得到了广泛的应用,但是器件的磨损引起了大量的损耗问题。因此,理解石墨烯在微纳器件中的摩擦机理,并且以此来调控机械摩擦和抑制磨损的发生显得尤为重要。针对于此,本文开展了以下工作:首先采用了分子动力学方法,研究了物理化学作用对石墨烯摩擦力的调控机理,进一步从微观到介观尺度,对石墨烯界面性质进行探究。取得的主要成果如下:（1）在纳米尺度研究了表面摩擦力的起源及其影响因素。建立了二氧化硅针尖/台阶石墨烯的分子动力学模型,对针尖侧向力及Z向位移变化等信息进行收集,通过调控台阶形式、边缘基团种类等研究应变、氢键等物理化学作用对摩擦的影响机理,定量给出了各影响因素的贡献值。其中,物理应变因素对摩擦机理的影响程度最大,而化学因素对摩擦机理的贡献较小。该结果可为基于原子力显微镜的纳米摩擦结果分析提供参考。（第三章）（2）在清晰理解摩擦机理后,从实际应用出发,以石墨烯-PDMS微纳传感器结构及其作用机理作为研究对象,解决其中相关的摩擦磨损问题,以保证微纳器件性能的高效运行。本章在微观尺度建立了石墨烯-PDMS动力学模型。运用分子动力学方法模拟了界面拉伸过程,进一步研究了不同密度官能团修饰对界面性能的调控规律。结果表明,羟基的界面修饰可以增大界面相互作用力以提升界面性能,而多晶石墨烯的缺陷结构会降低界面能力。（第四章）（3）基于上述对器件微观尺度的分析结果,将模拟尺度拓展至介观,这样能够明确且直观的调控实际应用中的机械摩擦,为解决实际摩擦磨损问题提供有力帮助。本章建立了石墨烯-PDMS介观有限元模型。基于界面内聚力单元的作用原理,观察到应力传递模型经历了黏附、滑移、脱黏的演化过程。外力作用下,石墨烯轴向应力从边界处增大且逐渐向中心扩展,相应地,发现边界处最早发生脱黏而后向中心延伸的现象。（第五章）以上研究有助于对纳米石墨烯材料的摩擦及界面力学性质有更深的理解。主要探究了摩擦机理以及力传感原理,对相关影响因素进行了合理调控并揭示了变化规律,从而对微纳器件的设计与不同工况的选择有明确指导意义。