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氧化石墨烯是石墨烯的氧化物，作为一种二维碳材料，具有优良的物理化学性质。作为一种过渡的中间体结构，厚度范围大约为10到100nm的氧化石墨烯纳米片展示了与单层氧化石墨烯和氧化石墨烯纸不同的性质。这种特殊的基于石墨烯的结构和多种含氧基团的存在使得氧化石墨烯纳米片在很广的领域中拥有巨大的应用前景，比如结构增强复合材料，超级电容器，柔性电子材料等。作为具有巨大的能源和结构应用前景的氧化石墨烯纳米片，需要很优良的机械性能，比如高强度和很强的断裂韧性，但目前的实验和理论研究主要集中在对大尺度的氧化石墨烯纸，和小尺度的单层氧化石墨烯片上，而对中尺度的多层堆叠的氧化石墨烯纳米片的机械性能研究还比较有限。为了进一步通过调控氧化石墨烯材料结构，促进氧化石墨烯在工程应用方面的开发，因此对它的机械性能要有充分的了解。本文通过反应力场，采用Lerf-Klinowski模型构建多层堆叠的氧化石墨烯模型。运用分子动力学模拟多层堆叠的氧化石墨烯的力学性能。具体研究工作如下: 1.利用分子动力学模拟对不同层数堆叠的氧化石墨烯纳米片的力学性能进行研究，结果表明多层的氧化石墨烯片的拉伸行为和单层有所不同。我们发现，多层的氧化石墨烯的杨氏模量随着堆叠层数的增加而减小。同时发现多层氧化石墨烯片的断裂强度和断裂应变与相同氧化度下单层氧化石墨烯的断裂强度和断裂应变相比，变化不大，说明堆叠层数对杨氏模量影响比较大，而对断裂强度影响比较小。 2.通过对杨氏模量，断裂强度和断裂应变等力学性质分析了5层堆叠下的氧化石墨烯纳米片中各分层的力学性能。研究发现，多层堆叠的氧化石墨烯纳米片的杨氏模量随着氧化度的上升而下降，断裂强度随氧化度的上升而下降，而断裂应变随氧化度的上升而上升，说明氧化度相对于堆叠层数，对多层堆叠下的氧化石墨烯的力学性能的影响更大。从对每一分层的氧化石墨烯片的影响发现，各层的断裂情况并不相同，这进一步揭示了多层氧化石墨烯的拉伸行为的特殊性。 3.利用分子动力学模拟，研究了官能团在对多层氧化石墨烯的力学性能的影响中起到了重要的作用，外层的氧化石墨烯的断裂释放能量，氧化石墨烯拉伸过程中积聚的能量在断裂过程中得到了释放，同时这种能量通过官能团之间的氢键作用得到传递。在拉伸过程中层间的氧化石墨烯之间的氢键网络的拉伸对中间层的氧化石墨烯的拉伸形变有阻碍的作用。