基于半刚性结点杆件系统有限元模型石墨烯力学性能的研究
发布时间：2021-10-19 07:37
石墨烯材料（Graphene Materials）被誉为21世纪最重要的材料,该材料是由碳原子按照一定的排列顺序组成六边形结构,形成蜂窝晶格的片状碳纳米材料。石墨烯材料具有良好的韧性、热传导、硬度高等性能,广泛应用于生物医学、航空航天、国防军工、通信、机械、土木等领域。由于石墨烯材料在应用过程中具有不可替代性,在往复荷载下一旦出现不稳定因素,将会是不可磨灭的灾难,因此对其力学性能的研究有着至关重要的意义。基于分子结构力学理论,对于石墨烯薄片力学性能的研究,前人将碳碳共价键类比为梁单元,认为结点是刚性连接,因此提出刚性结点模型,取得良好的计算效果。本文将碳碳共价键看成梁单元,相邻共价键间用弹簧连接,提出了半刚性结点杆件系统的有限元模型,在该模型中引入弹簧系数K,包括弹簧抗弯刚度k1、抗拉刚度k2、抗扭刚度K3。根据结构力学知识,推导了半刚性结点杆件系统梁单元的空间刚度方程,基于大型有限元商用软件ABAQUS计算平台,开发用户单元子程序（UEL）,进行了半刚性结点杆件系统的有限元建模,通过数值算例,验证了有限元解答的正确性。详细讨论了弹簧系数A的影响因素,分析了不同影响因素下石墨烯结构杨氏...
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１碳纳米管示意图
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分子动力学的多晶石墨烯拉伸力学性能的应变率相关性[J]. 刘春燕,李慧民,李东波. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2017(04)
[2]基于分子动力学的石墨烯/碳化硅复合材料力学性能研究[J]. 湛家铭,姚小虎,李旺辉. 华南理工大学学报(自然科学版). 2017(05)
[3]多层石墨烯的粗粒化分子动力学模型与力学性能[J]. 杨庆生,尚军军,刘夏. 北京工业大学学报. 2016(12)
[4]石墨烯及其复合材料纳米力学研究进展[J]. 刘晓毅,王奉超,吴恒安. 固体力学学报. 2016(05)
[5]多晶石墨烯力学性质的分子动力学研究[J]. 鲁莹,钱劲. 应用数学和力学. 2016(09)
[6]多晶石墨烯拉伸断裂行为的分子动力学模拟[J]. 何欣,白清顺,白锦轩. 物理学报. 2016(11)
[7]含缺陷双层石墨烯的纳米压痕模拟研究[J]. 华军,武霞霞,段志荣. 力学学报. 2016(04)
[8]手性石墨烯薄膜拉伸力学性能分子动力学研究[J]. 赵晓西,李永池. 南京理工大学学报. 2014(05)
[9]含中心裂纹石墨烯拉伸性能的分子动力学模拟[J]. 韩强,王彩红,辛东嵘. 华南理工大学学报(自然科学版). 2014(04)
[10]重离子辐照下石墨烯力学性能的分子动力学研究[J]. 梁力,赵仕俊,王宇钢,薛建明. 北京大学学报(自然科学版). 2013(03)
博士论文
[1]碳纳米管力学行为的数值模拟[D]. 吕计男.中国科学技术大学 2008
[2]碳纳米管屈曲与振动的若干特性研究[D]. 王薪宇.上海交通大学 2008
[3]碳纳米管的相关力学问题的研究[D]. 王晋宝.大连理工大学 2007
硕士论文
[1]基于模态应变能灵敏度分析功能梯度Euler-Bernoulli梁结构的损伤识别[D]. 胡中明.广西大学 2016
[2]多层石墨烯纳米压痕和划痕的分子动力学研究[D]. 武霞霞.西安建筑科技大学 2016
[3]石墨烯和石墨炔纳米压痕力学性质的分子动力学研究[D]. 向浪.湘潭大学 2015
[4]含裂纹石墨烯/碳纳米管拉压性能的研究[D]. 王彩红.华南理工大学 2014
[5]基于分子结构力学模型的石墨烯弹性屈曲研究[D]. 李宝龙.天津大学 2014
[6]基于分子结构力学的碳纳米材料等效力学性能的分析模型研究[D]. 程远征.天津大学 2014
[7]基于有限元的分子结构力学方法对石墨烯力学性能研究[D]. 王少培.天津大学 2012
[8]石墨烯拉伸性能与尺度效应的研究[D]. 黄凌燕.华南理工大学 2012
[9]基于分子结构力学模型对碳纳米管力学性能的研究[D]. 朱胜青.上海交通大学 2008
[10]碳纳米弹簧的分子结构力学有限元分析[D]. 李青森.华中科技大学 2005
本文编号：3444436
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１碳纳米管示意图
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分子动力学的多晶石墨烯拉伸力学性能的应变率相关性[J]. 刘春燕,李慧民,李东波. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2017(04)
[2]基于分子动力学的石墨烯/碳化硅复合材料力学性能研究[J]. 湛家铭,姚小虎,李旺辉. 华南理工大学学报(自然科学版). 2017(05)
[3]多层石墨烯的粗粒化分子动力学模型与力学性能[J]. 杨庆生,尚军军,刘夏. 北京工业大学学报. 2016(12)
[4]石墨烯及其复合材料纳米力学研究进展[J]. 刘晓毅,王奉超,吴恒安. 固体力学学报. 2016(05)
[5]多晶石墨烯力学性质的分子动力学研究[J]. 鲁莹,钱劲. 应用数学和力学. 2016(09)
[6]多晶石墨烯拉伸断裂行为的分子动力学模拟[J]. 何欣,白清顺,白锦轩. 物理学报. 2016(11)
[7]含缺陷双层石墨烯的纳米压痕模拟研究[J]. 华军,武霞霞,段志荣. 力学学报. 2016(04)
[8]手性石墨烯薄膜拉伸力学性能分子动力学研究[J]. 赵晓西,李永池. 南京理工大学学报. 2014(05)
[9]含中心裂纹石墨烯拉伸性能的分子动力学模拟[J]. 韩强,王彩红,辛东嵘. 华南理工大学学报(自然科学版). 2014(04)
[10]重离子辐照下石墨烯力学性能的分子动力学研究[J]. 梁力,赵仕俊,王宇钢,薛建明. 北京大学学报(自然科学版). 2013(03)
博士论文
[1]碳纳米管力学行为的数值模拟[D]. 吕计男.中国科学技术大学 2008
[2]碳纳米管屈曲与振动的若干特性研究[D]. 王薪宇.上海交通大学 2008
[3]碳纳米管的相关力学问题的研究[D]. 王晋宝.大连理工大学 2007
硕士论文
[1]基于模态应变能灵敏度分析功能梯度Euler-Bernoulli梁结构的损伤识别[D]. 胡中明.广西大学 2016
[2]多层石墨烯纳米压痕和划痕的分子动力学研究[D]. 武霞霞.西安建筑科技大学 2016
[3]石墨烯和石墨炔纳米压痕力学性质的分子动力学研究[D]. 向浪.湘潭大学 2015
[4]含裂纹石墨烯/碳纳米管拉压性能的研究[D]. 王彩红.华南理工大学 2014
[5]基于分子结构力学模型的石墨烯弹性屈曲研究[D]. 李宝龙.天津大学 2014
[6]基于分子结构力学的碳纳米材料等效力学性能的分析模型研究[D]. 程远征.天津大学 2014
[7]基于有限元的分子结构力学方法对石墨烯力学性能研究[D]. 王少培.天津大学 2012
[8]石墨烯拉伸性能与尺度效应的研究[D]. 黄凌燕.华南理工大学 2012
[9]基于分子结构力学模型对碳纳米管力学性能的研究[D]. 朱胜青.上海交通大学 2008
[10]碳纳米弹簧的分子结构力学有限元分析[D]. 李青森.华中科技大学 2005
本文编号：3444436
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