Ti 3 C 2 T X 迈科烯/环氧树脂复合材料拉伸与摩擦性能分子动力学研究

发布时间：2023-02-26 07:05

　　环氧树脂具有良好的机械性能、粘接性能和易于固化成型等特点,是一种应用广泛的工程聚合物材料,常被用以航天航空、机械加工、军工装备等领域。随着工业发展以及制造能力和水平不断提高,对仪器设备和机械零件的工作条件与性能要求日益提高。由于环氧树脂自身呈脆性,在各种工况条件下其强度会受到很大影响。因此,为了满足高性能装备、高性能零件及高性能加工,需对环氧树脂及其复合材料的性能提出更高的要求。近年来,迈科烯(MXenes)作为一种新型的二维材料,以其独特的力学、热学和电学性能在聚合物基复合材料中得到了广泛的应用,其作为补强材料对环氧树脂基体起到补强作用。同时,随着计算机技术的不断发展,分子动力学理论的逐渐成熟,利用该方法既可以观察到体系内原子的运动轨迹又可以计算材料的宏观性质,它可以为实验研究提供理论借鉴。基于分子动力学理论,本文模拟了环氧树脂(Epoxy)和MXene/Epoxy复合材料的拉伸与摩擦过程,并揭示了MXene增强Epoxy基体拉伸和摩擦性能的微观机理,主要研究内容如下:首先,采用动态交联方法构建了交联Epoxy模型,模拟了Epoxy的单轴拉伸过程以及微观结构变化,研究了应变速率对Ep...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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1 绪论
    1.1 引言
    1.2 迈科烯及其复合材料简介
        1.2.1 迈科烯概况
        1.2.2 迈科烯/聚合物复合材料研究现状
    1.3 分子动力学方法与应用概述
        1.3.1 分子动力学方法概述
        1.3.2 原子尺度力学性能研究进展
        1.3.3 原子尺度摩擦性能研究进展
    1.4 本文研究目的与内容
2 环氧树脂拉伸与摩擦性能MD研究
    2.1 引言
    2.2 模型构建与模拟计算
        2.2.1 构建无定型模型
        2.2.2 降温模拟计算
    2.3 环氧树脂拉伸性能研究
        2.3.1 模拟计算
        2.3.2 拉伸性能研究
    2.4 环氧树脂材料摩擦性能研究
        2.4.1 摩擦副模型构建与参数设置
        2.4.2 原子间非键相互作用
        2.4.3 摩擦系数计算方法
        2.4.4 结果分析
    2.5 本章小结
3 MXene/环氧树脂复合材料拉伸与摩擦性能MD研究
    3.1 引言
    3.2 模型构建
    3.3 MXene/环氧树脂复合材料拉伸性能研究
    3.4 MXene/环氧树脂复合材料摩擦性能研究
        3.4.1 摩擦副模型构建
        3.4.2 结果分析
    3.5 本章小结
4 官能化MXene/环氧树脂复合材料拉伸与摩擦性能MD研究
    4.1 引言
    4.2 模型构建
    4.3 官能化MXene/环氧树脂复合材料拉伸性能研究
    4.4 官能化MXene/环氧树脂复合材料摩擦性能研究
        4.4.1 摩擦副模型构建
        4.4.2 结果分析
    4.5 本章小结
5 总结
    5.1 主要结论
    5.2 问题与展望
参考文献
致谢



本文编号：3750062