碳納米管-聚合物復合材料的力學性能模擬研究.pdf

1、21世紀是納米科學的世紀,由于碳納米管優(yōu)異的力學性能,已成為理想的增強體。在碳納米管增強復合材料中,增強聚合物基復合材料是當前研究的重點和熱點。而隨著計算機技術的發(fā)展,利用計算機進行模擬已經(jīng)成為越來越普遍的研究方式。本課題正是在碳納米管復合材料力學性能研究的大背景下,在前人工作的基礎上,致力于開展碳納米管/聚合物復合材料基于原子勢的有限元建模和關鍵力學問題的計算。
　　1.借助分子結構力學和有限元理論,利用APDL語言,構建了鋸齒

2、型和扶手椅型兩種碳納米管模型。計算了兩者的彈性模量和剪切模量,并得出碳納米管的楊氏模量隨管徑的增大而增大,最后收斂穩(wěn)定在一定的值。
　　2.采用第一性原理并通過Material Studio中的CASETEP模塊對聚丙烯進行力學性質運算,計算了分子狀態(tài)下的聚丙烯的各向異性有效彈性模量。
　　3.建立碳納米管/聚丙烯復合材料的有限元模型。通過代表性體積單元的選取,將所研究的單元體簡化,取一個立方體中含有一個細長圓柱體碳納米管作