钛及钛合金由于航空航天工业对高性能材料的需求而迅速发展,石墨烯作为一种优异的增强体,使得钛合金的性能进一步提高。石墨烯/钛复合材料的增强体强化机理以及界面结合问题依旧需要进一步探究。分子动力学可以模拟大规模原子在不同温度下的力学行为。本文采用分子动力学模拟方法,从原子尺度对镀镍石墨烯/钛复合材料以及镀铜石墨烯/钛复合材料的拉伸力学行为进行研究,为石墨烯/钛复合材料的界面设计提供理论依据。本文采用分子动力学模拟方法,建立了不同镀层厚度以及不同石墨烯层数的镀层石墨烯/钛复合材料单晶模型,研究了不同温度下材料的力学行为。模拟结果表明镀层石墨烯复合材料的力学性能随着镀层厚度的增加而增加,镀层铜塑性变形的滞后使镀铜石墨烯/钛复合材料拥有更高的塑性变形能力。在高温下,单层镀层的复合材料拥有优异的性能。随着石墨烯层数的增加,材料的力学性能更多依赖于石墨烯层数,镀铜石墨烯复合材料表现出了更高的流变应力,界面处的裂纹和空洞数量也增加。镀铜石墨烯/钛界面可以提高材料的屈服强度同时提高材料的抗拉强度;镀镍石墨烯/钛界面可以大幅提高材料的屈服强度,对流变应力的提升较小。在单晶复合材料模拟结果的基础上,构建了镀五层金属的多晶石墨烯/钛复合材料,对其进行拉伸力学行为分析。结果表明,多晶复合材料的力学性能对石墨烯状态有很强的的依赖性,贯穿基体的增强体可以更好的承载应力,但在增强体和晶界的交界处极容易形成裂纹;游离状态的石墨烯承担应力能力较弱,通过石墨烯边缘位错形核以及石墨烯表面阻碍位错运动提高材料力学性能,验证了dislocation starvation（位错匮乏）理论。通过在多晶石墨烯/钛复合材料对材料内部预制空位和裂纹缺陷,发现镀镍石墨烯/钛复合材料对空位的影响抵抗力更高。空位的增加使得材料内部位错形核位置增加导致材料的屈服强度下降明显。增强体通过均匀预置裂纹尖端的应力分布来提高材料的抗拉性能。