Abstract:
采用分子动力学(MD)方法模拟了石墨烯(GNs)/Al层状梁在横向荷载和纵向压缩下的弯曲变形,探究了层状梁弯曲特性的影响因素。从横向荷载下的弯曲结果可见,由于层间作用的影响,层状梁的弯曲刚度随着GNs层数的增加而不断降低。GNs/Al层状梁的弯曲机制并非由GNs和Al组分特性的简单相加,这使经典连续力学难以适用于高各向异性的层状材料中。在单轴纵向压缩中,GNs使细长的层状梁在塑性变形前更易发生屈曲行为。发生屈曲的临界应力σ_(cr)和临界应变ε_(cr)主要受层状梁中重复层厚度的影响,尤其在重复层厚度不足2 nm时,σ_(cr)和ε_(cr)急剧降低。屈曲后的弯曲变形中,位错形核的拉-压不对称性使原子缺陷仅从受压缩的地方产生。随着GNs层数的增加,重复层间距离降低,层状梁的柔韧性随之增加。
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复合材料学报
Year: 2023
Issue: 12
Volume: 40
Page: 6897-6909
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