石墨烯是由单层碳原子通过共价键结合而成的具有六方对称结构的二维晶体。由于其优异的力、电、磁、热和光学等性质,石墨烯在包括新型微纳电子器件、纳米复合材料、超灵传感器等诸多领域都具有非常广阔的应用前景。石墨烯的粘着性能对基于石墨烯的微纳电子器件的整体性能,纳米复合材料的增强效应等方面具有重要影响,因此对石墨烯粘着特性的研究非常重要,是目前研究的一个热点。本文基于鼓泡法测试石墨烯粘着特性的实验方法,利用理论模型和有限元模拟对石墨烯的粘着特性和脱粘时的力学行为进行了分析和研究。针对鼓泡法研究石墨烯粘着特性的实验方法,基于经典弹性板理论和薄膜理论,本文研究了石墨烯纳米薄膜在分布载荷/集中载荷作用下从基底上脱粘时的粘着性能及受力与变形特点。通过比较线性板、非线性板及薄膜理论下石墨烯的力-变形关系,分析了三种理论的适用范围。根据系统平衡时的能量变分原理,分别导出了非线性板理论和薄膜理论下石墨烯从基底上脱粘时的界面粘着能与临界脱粘载荷以及脱粘挠度之间的解析表达式。利用该表达式计算的结果与文献中的实验与原子模拟结果具有较好的一致性。在此基础上,进一步分析了石墨烯的几何尺度与临界脱粘载荷、脱粘挠度以及固有强度之间的关系,给出了脱粘时石墨烯薄膜内的应变分布并且讨论了石墨烯纳米薄膜的厚度与界面能之间的关系。在理论分析的基础上,利用有限元数值模拟研究了石墨烯纳米薄膜从基底上脱粘时的界面力学行为。计算得到了石墨烯薄膜从基底上脱粘时的临界脱粘载荷和临界脱粘挠度,以及它们对石墨烯几何尺寸的依赖性。模拟结果与理论模型结果以及文献中的实验结果具有很好的一致性。分析了石墨烯与基底之间的界面间粘着能以及石墨烯厚度对临界脱粘载荷及脱粘挠度的影响。此外,本文还研究了石墨烯从基底上发生剥离时的力学行为,得到了石墨烯发生剥离时的载荷-位移曲线,研究了粘着能对于剥离载荷的影响。