碳、硼氮納米材料力學性能的原子有限元研究.pdf

1、各類具有非常廣闊應用前景的納米材料如雨后春筍般紛紛呈現(xiàn)在人們面前,構造出能準確預測這些納米材料性能的理論模型成為眾多科研工作者一直努力的方向。本文建立了石墨片和氮化硼納米管的有限元模型,并對它們的力學振動性質(zhì)進行了一系列的分析,文章主要內(nèi)容包括以下兩個方面:
　　 (1)拓展本研究組提出的碳納米管的矩形梁.彈簧模型,構建了能較準確描述石墨片層中C-C鍵能變化及離面變形剛度的石墨片原子一有限元模型。利用該模型,我們對石墨片的振動特

2、性做了較系統(tǒng)的分析。發(fā)現(xiàn)石墨片的邊界條件、結構尺寸均會很大程度地影響其振動特性。多層石墨片的層數(shù)、層間距也會使垂直于面的固有振動模態(tài)發(fā)生改變,但對高階的面內(nèi)振動模態(tài)影響很小。
　　 (2)建立了一種新的適用于氮化硼納米管的二元納米管原子一有限元模型。該模型采用變截面梁來模擬具有極性的B-N鍵,不僅可以較準確地模擬B-N鍵的各種變形能,還能有效地區(qū)分氮化硼納米管中硼原子和氮原子在變形時的差異。此外,該模型可以直接在標準商業(yè)有限元軟