石墨烯因其独特的结构和优异的物理性能在材料、新能源以及航空航天等领域都具有广阔的应用前景。随着石墨烯制备和加工技术的不断发展,使其工程应用具有可行性。但在实际生产制备过程中,制备得到的石墨烯片总是无法避免缺陷的存在而影响其力学性能,裂纹缺陷在荷载作用下还会继续扩展而影响微纳米器件的性能,了解裂纹缺陷在荷载作用下裂纹扩展路径的情况是避免石墨烯灾难性失效的一种有效方法。另一方面,在加工具有特定功能的石墨烯基微纳米器件时,须确保石墨烯片尺寸的精度。在加工石墨烯片的各种方法中,机械撕裂法是一种裁剪石墨烯的快速简单方法。因此,有必要研究石墨烯片在撕裂荷载下的断裂问题。针对这一问题,本文建立了多个存在初始裂纹的石墨烯片模型,并采用分子动力学的方法研究自由状态下的石墨烯片在不同条件下受撕裂荷载时的裂纹演变过程。模拟中首先在初始裂纹两侧分别设置固定区和移动加载区,考虑模型受到匀速位移荷载进行撕裂,并研究了模型在荷载作用下裂纹扩展的情况以及对撕裂结果的影响,为制备高精度石墨烯基微纳米器件提供理论支持。本文主要得到以下结果:（1）首先,构建了具有初始裂纹的石墨烯片模型,研究该模型在位移荷载作用下进行面内撕裂时的裂纹扩展情况和影响因素。模拟结果表明,不同的加载速度和固定区与加载区的长度比对裂纹扩展方向基本无影响,但对撕裂完成时加载区的移动距离有一定的影响,裂纹均沿锯齿形方向传播;高加载速度提高撕裂效率,但当加载速度过大时,会因移动加载区脱离石墨烯片而影响撕裂结果。在固定区长度相同的情况下,移动加载区长度的增大也有助于减少撕裂完成时加载区的移动距离,扶手椅型模型最多减少53%,锯齿型模型最多减少66%;长度比对扶手椅型模型裂纹扩展路径有影响。通常情况下裂纹倾向于固定区和移动加载区中长度较小的一方,而锯齿型模型的裂纹扩展路径总是沿直线传播。环境温度对锯齿型模型裂纹扩展路径几乎没有影响,但对扶手椅型模型的裂纹扩展路径有较大影响,高温下撕裂扶手椅型模型会生成碳链,裂纹边界不光滑。（2）改变移动加载区的移动方向为指向面外,研究面外撕裂时的裂纹扩展情况及影响因素。结果表明,环境温度对石墨烯片面外撕裂的裂纹扩展路径基本没有影响;在固定区长度一定时,随着加载区长度的增加,撕裂完成时扶手椅型模型加载区的移动距离最多降低10%,而锯齿型模型最多减少4%;加载速度对面外撕裂的影响与面内撕裂时的情况相同,值得注意的是,当加载速度大于0.8?/ps（80 m/s）时,锯齿型模型甚至会因加载区完全脱离石墨烯片使得撕裂阶段无法正常完成。此外,研究发现石墨烯片撕裂时存在临界裂纹长度,当裂纹扩展超过该临界值时,撕裂方式对其裂纹扩展速度无影响。（3）在石墨烯面内、面外不同的撕裂方式下,裂纹扩展的方向总是沿着锯齿形方向传播,与初始裂纹的方向以及加载速度等因素无关。但在相同的其他条件下撕裂同一模型时,撕裂完成后面内撕裂方式下加载区的移动距离均小于面外撕裂的方式,因此面内撕裂的撕裂效率更高,但采用面外撕裂方式时,石墨烯片裂纹边界整齐。本文的研究结果明确了石墨烯片在不同撕裂方式下的裂纹扩展路径以及影响因素,对裁剪石墨烯的机械撕裂法提供理论支持,并对具有缺陷的石墨烯基微纳米器件的研究具有参考价值。