华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2014, Vol. 42 ›› Issue (12): 133-140.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2014.12.020
韩强 王彩红 姚小虎
Han Qiang Wang Cai-hong Yao Xiao-hu
摘要: 基于分子动力学方法,采用 AIREBO 势函数,研究了含裂纹扶手椅型碳纳米管的轴压性能. 分析了裂纹尺寸、管长变化对含裂纹碳纳米管轴压性能的影响,得到了相应的应力 - 应变曲线、势能变化曲线及轴压过程中的典型变形形态. 研究结果表明:随着裂纹尺寸增加,不同裂纹倾角碳纳米管的临界屈曲强度均降低;对于裂纹倾角为 90°的碳纳米管,在轴压荷载作用下,裂纹区域内凹,并呈现一定程度的错位现象;对于裂纹倾角为 30°的碳纳米管,随着荷载增加,裂纹附近区域出现凹陷,在裂纹的上下边缘出现扭曲;对于含两种不同倾角裂纹的碳纳米管,在整个轴压过程中,裂纹附近区域的凹陷不再会发生回弹;随着管长增加,碳纳米管轴向承载力减小.
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