納米材料力學(xué)性能的多種尺度模擬.pdf

1、納米科技促使新的納米材料不斷產(chǎn)生。一維納米材料是指在三維空間中有兩維處于納米尺度范圍的材料，如碳納米管、金屬納米絲等。納米材料由于其結(jié)構(gòu)的特殊性和大的比表面積而表現(xiàn)出一系列新的效應(yīng)，如小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子效應(yīng)和量子隧道效應(yīng)等，這使得納米材料具有許多不同于傳統(tǒng)材料的獨(dú)特性能。僅僅通過實(shí)驗(yàn)方法并不能完全了解納米材料的微觀結(jié)構(gòu)、性能及內(nèi)在機(jī)制，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)模擬已廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)的研究中。本文以碳納米管及納米金屬Cu絲等

2、一維納米結(jié)構(gòu)為研究對象，采用分子動力學(xué)、連續(xù)介質(zhì)殼模型及分子結(jié)構(gòu)力學(xué)方法，對其變形等力學(xué)性能進(jìn)行多種尺度下的模擬。主要研究內(nèi)容如下： (1)采用分子動力學(xué)方法，研究軸向載荷下單壁碳納米管的靜動力屈曲問題，并計(jì)算碳納米管的軸向彈性模量。建立單壁碳納米管的懸臂梁模型并研究碳納米管在徑向壓縮載荷作用下的變形。 (2)分別采用連續(xù)介質(zhì)殼模型及分子結(jié)構(gòu)力學(xué)方法，研究軸向載荷作用下單壁碳納米管的靜動力屈曲問題，得到不同尺寸單壁碳納米