集中荷载下碳纳米管的弯曲及其分子动力学模拟

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2012, Vol. 40 ›› Issue (7): 113-116.

集中荷载下碳纳米管的弯曲及其分子动力学模拟

梁颖晶韩强^†

华南理工大学土木与交通学院，广东广州 510640

收稿日期:2012-02-29 修回日期:2012-05-15 出版日期:2012-07-25 发布日期:2012-06-01
通信作者: 韩强(1963-)，男，教授，博士生导师，主要从事纳米力学研究． E-mail: emqhan@scut．edu．cn E-mail:liangingjing@126.com
作者简介:梁颖晶(1981-) ，女，博士生，主要从事纳米力学研究．
基金资助:
广东省自然科学基金资助项目( 10151064101000062)

Bending of Carbon Nanotubes Subjected to Concentrated Load and Corresponding Molecular Dynamics Simulation

Liang Ying-jing Han Qiang

School of Civil Engineering and Transportation,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China

Received:2012-02-29 Revised:2012-05-15 Online:2012-07-25 Published:2012-06-01
Contact: 韩强(1963-)，男，教授，博士生导师，主要从事纳米力学研究． E-mail: emqhan@scut．edu．cn E-mail:liangingjing@126.com
About author:梁颖晶(1981-) ，女，博士生，主要从事纳米力学研究．
Supported by:
广东省自然科学基金资助项目( 10151064101000062)

摘要/Abstract

摘要： 利用圆柱壳半无矩理论研究了悬臂碳纳米管在集中荷载作用下的弯曲问题，得到了该问题的内力解和位移解，并通过分子动力学模拟验证了理论解的适用性．研究结果表明，当锯齿型碳纳米管长径比为5．2 ～ 12．0、扶手椅型碳纳米管长径比为5．5 ～ 18．0时，理论解与分子动力学模拟结果较为吻合．

关键词: 碳纳米管, 弯曲, 半无矩理论, 分子动力学

Abstract:

In this paper,the bending problem of cantilever carbon nanotubes ( CNTs) subjected to concentrated load is investigated by elastic shell model based on semi-moment theory,and the corresponding analytical expressions of the stress and the displacement are derived,which are then verified by the molecular dynamics simulation. It is found that,for both the zigzag CNTs with a length-to-diameter ratio of 5.2 ～ 12.0 and the armchair CNTs with a length-to-diameter ratio of 5.5 ～ 18.0,the theoretical results coincide well with the simulated ones.

Key words: carbon nanotube, bending, semi-moment theory, molecular dynamics

梁颖晶韩强. 集中荷载下碳纳米管的弯曲及其分子动力学模拟[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2012, 40(7): 113-116.

Liang Ying-jing Han Qiang. Bending of Carbon Nanotubes Subjected to Concentrated Load and Corresponding Molecular Dynamics Simulation[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2012, 40(7): 113-116.

[1]	楼波, 李森浩, 卢菘, 周达恒. 紫丁香基木质素二聚体模化物热解的动力学机理[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(12): 107-117.
[2]	徐宁, 汪海年, 陈玉, 等. 基于分子动力学的生物沥青相容性研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(5): 65-72.
[3]	赵津, 秦杨军, 刘畅, 等. 纳米通道内石墨烯基传热的非平衡分子动力学研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(3): 140-146.
[4]	陈明东韩光泽. 碳纳米管结构参数对其介电性能的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(4): 74-79,89.
[5]	陈松茂陈宇林鲁忠臣. 基于多参数协同耦合作用的熔融沉积填充速度优化控制研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2021, 49(12): 53-60,68.
[6]	朱朋辉陈港欧华杰蒋晨颖车明阳. 纳米纤维素/碳纳米管复合薄膜的制备及湿敏性能[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2019, 47(8): 129-135.
[7]	马宏伟刘维亚林朗袁嘉樑. 负弯矩作用下蜂窝组合梁的承载力 [J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2019, 47(1): 75-85.
[8]	湛家铭姚小虎李旺辉. 基于分子动力学的石墨烯/ 碳化硅复合材料力学性能研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(5): 135-140.
[9]	何锐李丹王帅陈华鑫. PE /HPP 混杂纤维混凝土的抗冻性能[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(4): 87-94.
[10]	白中浩何成朱峰. 复合材料三明治结构板的电磁和冲击性能分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(9): 137-143.
[11]	肖鑫张肖宁. 基于排水沥青混合料细观结构的排水特性分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(6): 113-120.
[12]	吴建华邝晓敏刘文平方颖. 力经 PSGL-1 介导 ERM 蛋白 ITAM-like 序列上磷酸化位点的暴露[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(3): 128-135.
[13]	黄健彰韩强. 梯度拉伸下锯齿型石墨烯褶皱的分子动力学模拟[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(6): 122-126,141.
[14]	熊建波苏达根黎鹏平王胜年. 弯曲荷载下浪溅区混凝土中氯离子的扩散规律[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(2): 127-132,138.
[15]	任扬志程文明漆静. 考虑次生剪切变形的带隔板偏轨钢箱梁位移应力解[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(10): 80-88.