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碳纳米锥力学特性的分子动力学研究

李明林 林凡 陈越

碳纳米锥力学特性的分子动力学研究

李明林, 林凡, 陈越
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  • 结合原子间短程作用势(Brenner势)和长程作用势(Lennard-Jones势), 利用分子动力学方法对各种锥角的碳纳米锥进行拉伸和压缩实验, 获得其载荷-应变关系曲线、受拉/压载荷极限、应变极限和构形演变等力学特性, 并与等量原子组成的碳纳米管进行比较研究. 研究结果表明, 等量碳原子组成的碳纳米锥的受拉/压载荷极限随着锥角的增大先是增大后减小, 受拉/压应变极限则随着锥角的增大而增大. 与碳纳米锥相比, 等量碳原子组成的碳纳米管的受拉/压载荷极限和应变极限显得既不突出也不逊色. 在受压构形演化方面, 与碳纳米管丰富的径向屈曲/扭转/侧向屈曲组合形变不同, 112.88°和83.62°锥角的碳纳米锥受压沿轴向完美内陷, 而60.0°和38.94°锥角的碳纳米锥受压发生侧向屈曲.
    • 基金项目: 国家自然科学基金青年科学基金(批准号: 50903017)资助的课题.
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    Fu C X, Chen Y F, Jiao J W 2008 Sci. China E: Tech. Sci. 38 411 (in Chinese) [付称心, 陈云飞, 焦继伟 2008 中国科学E辑: 技术科学 38 411]

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-06-06
  • 修回日期:  2012-08-06
  • 刊出日期:  2013-01-05

碳纳米锥力学特性的分子动力学研究

  • 1. 福州大学机械工程及自动化学院, 福州 350108
    基金项目: 

    国家自然科学基金青年科学基金(批准号: 50903017)资助的课题.

摘要: 结合原子间短程作用势(Brenner势)和长程作用势(Lennard-Jones势), 利用分子动力学方法对各种锥角的碳纳米锥进行拉伸和压缩实验, 获得其载荷-应变关系曲线、受拉/压载荷极限、应变极限和构形演变等力学特性, 并与等量原子组成的碳纳米管进行比较研究. 研究结果表明, 等量碳原子组成的碳纳米锥的受拉/压载荷极限随着锥角的增大先是增大后减小, 受拉/压应变极限则随着锥角的增大而增大. 与碳纳米锥相比, 等量碳原子组成的碳纳米管的受拉/压载荷极限和应变极限显得既不突出也不逊色. 在受压构形演化方面, 与碳纳米管丰富的径向屈曲/扭转/侧向屈曲组合形变不同, 112.88°和83.62°锥角的碳纳米锥受压沿轴向完美内陷, 而60.0°和38.94°锥角的碳纳米锥受压发生侧向屈曲.

English Abstract

参考文献 (23)

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