石墨烯材料（Graphene Materials）被譽為21世紀(jì)最重要的材料,該材料是由碳原子按照一定的排列順序組成六邊形結(jié)構(gòu),形成蜂窩晶格的片狀碳納米材料。石墨烯材料具有良好的韌性、熱傳導(dǎo)、硬度高等性能,廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、航空航天、國防軍工、通信、機械、土木等領(lǐng)域。由于石墨烯材料在應(yīng)用過程中具有不可替代性,在往復(fù)荷載下一旦出現(xiàn)不穩(wěn)定因素,將會是不可磨滅的災(zāi)難,因此對其力學(xué)性能的研究有著至關(guān)重要的意義�；诜肿咏Y(jié)構(gòu)力學(xué)理論,對于石墨烯薄片力學(xué)性能的研究,前人將碳碳共價鍵類比為梁單元,認(rèn)為結(jié)點是剛性連接,因此提出剛性結(jié)點模型,取得良好的計算效果。本文將碳碳共價鍵看成梁單元,相鄰共價鍵間用彈簧連接,提出了半剛性結(jié)點桿件系統(tǒng)的有限元模型,在該模型中引入彈簧系數(shù)K,包括彈簧抗彎剛度k1、抗拉剛度k2、抗扭剛度K3。根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)知識,推導(dǎo)了半剛性結(jié)點桿件系統(tǒng)梁單元的空間剛度方程,基于大型有限元商用軟件ABAQUS計算平臺,開發(fā)用戶單元子程序（UEL）,進行了半剛性結(jié)點桿件系統(tǒng)的有限元建模,通過數(shù)值算例,驗證了有限元解答的正確性。詳細討論了彈簧系數(shù)A的影響因素,分析了不同影響因素下石墨烯結(jié)構(gòu)楊氏... 

【文章來源】：廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１碳納米管示意圖

ｗ＂??《ｃ＞ｆ■性壙??圖１－１碳納米管示意圖?圖１－２不同形態(tài)碳納米管??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃａｒｂｏｎ?ｎａｎｏｔｕｂｅｓ?Ｆｉｇ．?１－２?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｆｏｒｍｓ?ｏｆ?ｃａｒｂｏｎ?ｎａｎｏｔｕｂｅｓ??圖１－３石墨烯示意圖??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｇｒａｐｈｅｎｅ??１．２．２碳納米管的制備方法??由于碳納米管具有巨大的市場使用價值，而其結(jié)構(gòu)復(fù)雜和性質(zhì)獨特，根據(jù)其使用用??途和原材料以及設(shè)備的不同，碳納米管的制備方法較多［７］，有激光燒灼法［８］、固相熱解??法、氣相沉積法［９］、聚合反應(yīng)合成、離子或激光濺射法［１（）］、電弧放電法［１Ｎ１２］、催化裂解??３??

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【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于分子動力學(xué)的多晶石墨烯拉伸力學(xué)性能的應(yīng)變率相關(guān)性[J]. 劉春燕,李慧民,李東波.  西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
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[3]多層石墨烯的粗粒化分子動力學(xué)模型與力學(xué)性能[J]. 楊慶生,尚軍軍,劉夏.  北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(12)
[4]石墨烯及其復(fù)合材料納米力學(xué)研究進展[J]. 劉曉毅,王奉超,吳恒安.  固體力學(xué)學(xué)報. 2016(05)
[5]多晶石墨烯力學(xué)性質(zhì)的分子動力學(xué)研究[J]. 魯瑩,錢勁.  應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2016(09)
[6]多晶石墨烯拉伸斷裂行為的分子動力學(xué)模擬[J]. 何欣,白清順,白錦軒.  物理學(xué)報. 2016(11)
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[9]含中心裂紋石墨烯拉伸性能的分子動力學(xué)模擬[J]. 韓強,王彩紅,辛東嶸.  華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(04)
[10]重離子輻照下石墨烯力學(xué)性能的分子動力學(xué)研究[J]. 梁力,趙仕俊,王宇鋼,薛建明.  北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(03)

博士論文
[1]碳納米管力學(xué)行為的數(shù)值模擬[D]. 呂計男.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[2]碳納米管屈曲與振動的若干特性研究[D]. 王薪宇.上海交通大學(xué) 2008
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碩士論文
[1]基于模態(tài)應(yīng)變能靈敏度分析功能梯度Euler-Bernoulli梁結(jié)構(gòu)的損傷識別[D]. 胡中明.廣西大學(xué) 2016
[2]多層石墨烯納米壓痕和劃痕的分子動力學(xué)研究[D]. 武霞霞.西安建筑科技大學(xué) 2016
[3]石墨烯和石墨炔納米壓痕力學(xué)性質(zhì)的分子動力學(xué)研究[D]. 向浪.湘潭大學(xué) 2015
[4]含裂紋石墨烯/碳納米管拉壓性能的研究[D]. 王彩紅.華南理工大學(xué) 2014
[5]基于分子結(jié)構(gòu)力學(xué)模型的石墨烯彈性屈曲研究[D]. 李寶龍.天津大學(xué) 2014
[6]基于分子結(jié)構(gòu)力學(xué)的碳納米材料等效力學(xué)性能的分析模型研究[D]. 程遠征.天津大學(xué) 2014
[7]基于有限元的分子結(jié)構(gòu)力學(xué)方法對石墨烯力學(xué)性能研究[D]. 王少培.天津大學(xué) 2012
[8]石墨烯拉伸性能與尺度效應(yīng)的研究[D]. 黃凌燕.華南理工大學(xué) 2012
[9]基于分子結(jié)構(gòu)力學(xué)模型對碳納米管力學(xué)性能的研究[D]. 朱勝青.上海交通大學(xué) 2008
[10]碳納米彈簧的分子結(jié)構(gòu)力學(xué)有限元分析[D]. 李青森.華中科技大學(xué) 2005



本文編號：3444436