【摘要】：石墨烯剪紙具有可調(diào)節(jié)的力學(xué)性能,可以通過裁剪石墨烯為不同幾何構(gòu)型來滿足不同的工程需求,而且在納米機(jī)械系統(tǒng)中需要具有特定性能的元件,因此,我們需要通過將石墨烯裁剪成特定幾何結(jié)構(gòu)來使其具有負(fù)泊松比,以便使其應(yīng)用于納米機(jī)械系統(tǒng)中。但是,到目前為止,還沒有進(jìn)行凹角結(jié)構(gòu)的石墨烯剪紙的負(fù)泊松比的研究,而且有關(guān)凹角結(jié)構(gòu)的石墨烯剪紙的其他力學(xué)性質(zhì)也沒有進(jìn)行探索,在這項工作中,我們通過剪裁石墨烯為三種凹角結(jié)構(gòu),并對其進(jìn)行分子動力學(xué)模擬,結(jié)合小應(yīng)變下力學(xué)分析來探究凹角結(jié)構(gòu)石墨烯剪紙表現(xiàn)出負(fù)泊松比現(xiàn)象的原因,以及三種凹角結(jié)構(gòu)的負(fù)泊松比的影響因素。研究取得的成果如下:(1)只有裁剪的石墨烯剪紙為凹角結(jié)構(gòu)時,才會表現(xiàn)出負(fù)泊松比效應(yīng),而長方形和三角形的石墨烯剪紙,并沒有負(fù)泊松比效應(yīng)的出現(xiàn)。而且,通過小應(yīng)變下力學(xué)分析結(jié)合分子動力學(xué)模擬的結(jié)果,可以發(fā)現(xiàn)凹角結(jié)構(gòu)的斜肋的彎曲變形是負(fù)泊松比效應(yīng)的出現(xiàn)的原因。對于內(nèi)凹六邊形來說,影響其負(fù)泊松比效應(yīng)的因素是斜肋和直肋的長度、重入角的大小以及壁厚,而且,沿不同方向施加應(yīng)變時各個因素的影響因素變化趨勢相反。影響箭頭結(jié)構(gòu)負(fù)泊松比的因素是兩個角度的大小。對星型結(jié)構(gòu)來說,影響其泊松比的因素主要是拉伸方向的重入角的大小。(2)與無缺陷石墨烯薄膜相比,凹角結(jié)構(gòu)的石墨烯剪紙面內(nèi)楊氏模量減少,斷裂時的拉伸強度減少,但是,斷裂應(yīng)變增加,雖然三種不同凹角結(jié)構(gòu)石墨烯剪紙,在不同應(yīng)變處斷裂,但斷裂位置都發(fā)生在存在凹角的斜肋處。而且,凹角石墨烯剪紙的剪切模量與石墨烯相比增加。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ127.11

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 史煒,楊偉,李忠明,謝邦互,楊鳴波;負(fù)泊松比材料研究進(jìn)展[J];高分子通報;2003年06期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 張一帆;兩種負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)的數(shù)值分析及實驗研究[D];暨南大學(xué);2015年

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本文編號：2602672