交联环氧树脂及其复合物粗粒化建模与力学性能分析

发布时间：2021-10-22 12:23

　　分子动力学仿真是用于研究新材料性能和实现新材料设计的有效工具,但往往因受限于计算资源使其无法应用于基于全原子模型的一些新材料的性能分析,尤其是新型复合材料涉及多种原子及其复杂的构型。因此,一种跨尺度的粗粒化建模技术为分子动力学仿真提供了新的解决方案。本文针对碳纳米管/树脂复合材料的力学性能仿真分析需求,基于全原子自由度缩减的粗粒化分子动力学,提出了交联环氧树脂及其复合物的一种粗粒化建模方法,克服了实验中的不可控因素以及全原子模拟尺度受到的限制,并将其应用于碳纳米管/树脂复合材料的力学性能分析。首先,通过改进传统基于形态匹配的粗粒化方法,得到了能同时预测环氧树脂形态特征以及力学性能的粗粒化模型。对于结构形态匹配,运用玻尔兹曼反转迭代的优化方法,得到了与环氧树脂全原子构型分布一致的粗粒化模型。对于力学性能匹配,通过调节分子间结合能强度以及分子内结构刚度,解决了传统的玻尔兹曼迭代法由于软化效应而导致粗粒化体系的力学性能与全原子体系不匹配的现象。同时,通过拉拔拟合界面能的方式获取碳纳米管和树脂界面粗粒化参数,建立了能够准确反映全原子体系的力学性能的粗粒化复合物模型。此外,为了使粗粒化力场更具移... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

随机分散体系中CNT的分散状态为探讨CNT在基体中排布方向对复合物力学性能的影响，本文构建了一个CNT


本文编号：3451091