环氧树脂具有良好的机械性能、粘接性能和易于固化成型等特点,是一种应用广泛的工程聚合物材料,常被用以航天航空、机械加工、军工装备等领域。随着工业发展以及制造能力和水平不断提高,对仪器设备和机械零件的工作条件与性能要求日益提高。由于环氧树脂自身呈脆性,在各种工况条件下其强度会受到很大影响。因此,为了满足高性能装备、高性能零件及高性能加工,需对环氧树脂及其复合材料的性能提出更高的要求。近年来,迈科烯（MXenes）作为一种新型的二维材料,以其独特的力学、热学和电学性能在聚合物基复合材料中得到了广泛的应用,其作为补强材料对环氧树脂基体起到补强作用。同时,随着计算机技术的不断发展,分子动力学理论的逐渐成熟,利用该方法既可以观察到体系内原子的运动轨迹又可以计算材料的宏观性质,它可以为实验研究提供理论借鉴。基于分子动力学理论,本文模拟了环氧树脂（Epoxy）和MXene/Epoxy复合材料的拉伸与摩擦过程,并揭示了MXene增强Epoxy基体拉伸和摩擦性能的微观机理,主要研究内容如下:首先,采用动态交联方法构建了交联Epoxy模型,模拟了Epoxy的单轴拉伸过程以及微观结构变化,研究了应变速率对Epoxy拉伸性能的影响。结果表明,随着应变不断增加,应力逐渐增加,体系内出现明显的变形和孔洞,应变越大孔洞越多。拉伸强度随应变速率的增大而增大,而杨氏模量受应变速率的影响较小。同时构建了Epoxy与金属铁之间的摩擦副模型,模拟了两者之间的摩擦行为并研究了载荷对Epoxy基体摩擦性能的影响。结果表明,在滑动过程中Epoxy基体界面处原子数量表现出先减小后趋于稳定的变化。随着载荷从60MPa增加到300MPa,摩擦系数呈现出先减小后趋于稳定的规律。而且载荷越大,界面相互作用能越大,MSD值的增加量越小,而在摩擦过程中环氧原子更倾向于沿着Z（施加载荷）方向运动。其次,构建了MXene（Ti₃C₂O₂）增强Epoxy基体模型以及其与金属铁之间的摩擦副模型,模拟分析了复合材料的拉伸和摩擦性能。结果表明,由于MXene（Ti₃C₂O₂）的范德华力与静电作用,导致在拉伸时紧紧吸附在MXene（Ti₃C₂O₂）周围的环氧分子链的运动受到限制,从而提高了复合材料的抗拉能力。同时摩擦系数、界面的能量和温度得到有效降低,提高了Epoxy的抗摩擦能力。同时研究了载荷对Ti₃C₂O₂/Epoxy复合材料摩擦过程的影响。摩擦系数的变化趋势与纯Epoxy基体相同。但是随着载荷从60MPa增加到300MPa,其摩擦力、法向力和界面相互作用能的增加量均小于Epoxy基体。最后,对比分析了不同官能化MXene（Ti₃C₂O₂、Ti₃C₂F₂、Ti₃C₂（OH）₂）增强Epoxy基体力学性能的差异性,分析了三种官能化MXene补强Epoxy基体复合材料的拉伸和摩擦过程,从微观角度揭示其增强机理。考察了载荷大小对三种复合材料摩擦性能的影响。结果表明,MXene（Ti₃C₂O₂）的层厚度最小,在Epoxy基体内占据的空间最小,MXene（Ti₃C₂O₂）与Epoxy基体之间的界面相互作用能最大,从而提高了基体的拉伸和摩擦学性能。随着载荷从60MPa增加到300MPa,各MXene与Epoxy基体之间的界面相互作用能增大,从而减小了摩擦系数。