石墨烯拉伸力学性能温度相关性的数值模拟 |
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作者姓名: | 韩同伟 贺鹏飞 王健 吴艾辉 |
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作者单位: | 1. 同济大学航空航天与力学学院,上海,200092;贝尔法斯特女王大学,贝尔法斯特BT 5AH 2. 同济大学航空航天与力学学院,上海,200092 3. 贝尔法斯特女王大学,贝尔法斯特BT |
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基金项目: | 上海市科委基础研究重点资助项目 |
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摘 要: | 采用Tersoff势对扶手椅型(Armchair)和锯齿型(Zigzag)单层石墨烯薄膜在不同热力学温度下(0~3 000 K)的单向拉伸力学性能进行了分子动力学模拟,预测了石墨烯薄膜拉伸力学性能对温度的依赖性,并比较了不同温度条件下相同几何尺寸的扶手椅型和锯齿型单层石墨烯薄膜拉伸力学性能的差异.结果表明:石墨烯薄膜的拉伸力学性能和变形机制对温度有强烈的依赖性,2种不同手性的单层石墨烯薄膜的杨氏模量、抗拉强度、拉伸极限应变均随温度的升高而显著减小.石墨烯薄膜力学性能的各向异性也受温度的影响,当温度低于600 K时,扶手椅型石墨烯薄膜的力学性能优于锯齿型的;但当温度超过600 K时,特别是高温时,扶手椅型薄膜的力学性能的优势逐渐减弱,甚至低于锯齿型的.
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关 键 词: | 单层石墨烯薄膜 拉伸力学性能 分子动力学方法 温度相关性 |
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