作为理想的珍珠贝壳复合结构的组装材料,氧化石墨烯（Graphene Oxide,GO）对湿度有较高敏感性,其将显著影响GO层间剪切性能。此外,目前合成超薄二维纳米金属材料的主要方法之一是使其生长于GO薄膜层间。实验中已观察到GO层间相互作用对其剪切性能及金属生长存在较大影响,但由于实验条件的局限,难以测得一些重要参数对上述性能影响的定量关系,更加难以揭示这些因素的相互影响机理。本文采用连续力学理论和分子动力学模拟（Molecular Dynamics,MD）相结合的方法,研究GO层间相互作用对其层间剪切性能影响,进一步揭示含水量对GO层间力学性能影响的微观机理,并与实验结果进行比较。此外,探讨了GO层间受限条件下金属的生长行为。主要研究内容具体如下:（1）连续力学理论与MD相结合研究氧化浓度对刚性GO层间剪切性能的影响,解释了GO层间剪切性能对层间粘附能的依赖关系。结果表明:增加氧化浓度会增加GO层间粘附能,从而提高层间剪切性能。且对于有限尺寸GO,氧化浓度存在最佳值,当达到该值后GO层间剪切强度将基本保持不变。理论计算结果与MD模拟结果基本吻合。本研究提出了一种计算GO层间粘附能的简便数值计算方法,与MD结果对比验证了模型的准确性。并进一步将上述理论拓展到探讨柔性GO层间剪切性能。（2）MD模拟分析GO层间含水量对其剪切行为的影响。综合研究了GO层间不同含水量情况下氧化浓度、官能团比例对GO层间剪切性能的影响。结果表明,GO层间剪切性能随含水量的增加而增强,直至到最佳含水量后层间剪切性能随含水量进一步增加而下降。且当GO层间含水量一定时,氧化浓度越高,层间剪切性能越强。此外,官能团比例对GO层间剪切性能影响显著,氧化浓度保持不变情况下,羟基占比越高,层间剪切性能越强。进一步进行了GO层间摩擦磨损性能实验,结果表明合理调控环境湿度,能有效增加GO层间的抗剪能力,验证了MD模拟结果的准确性。（3）MD模拟二维受限环境（GO层间）下金属Cu的生长过程。详细分析温度、GO表面氧化浓度及GO层间距对其生长速度影响。为了加速模拟过程,预制的形核因子能促进金属生长,且其生长速度随温度升高先增加后降低。此外,纳米受限环境影响了Cu晶粒生长过程,GO表面官能团导致铜晶粒生长速度及最终晶粒尺寸都出现明显的下降。且表面氧化浓度越高、GO层间距越小,抑制作用越明显。本文提供了一种新的GO层间粘附能数值计算方法,并结合MD模拟分析了GO层间剪切性能,进一步分析了含水量对其剪切行为影响的微观机理。此外,还研究了GO层间纳米受限环境下Cu的生长问题,研究结果对指导GO基复合结构性能的优化设计以及制备纳米级厚度金属薄片具有一定参考意义。