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题名不同荷载作用下五边形石墨烯的变形破坏机理研究
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作者
赵泽若
韩同伟
李仁
葛峻铭
王嘉越
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机构
江苏大学土木工程与力学学院
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出处
《原子与分子物理学报》
CAS
北大核心
2025年第6期51-57,共7页
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基金
江苏省高等学校自然科学研究重大项目(17KJA130001)
“国创计划”项目(202210299070Z)。
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文摘
五边形石墨烯是一种完全由碳五元环组成的准二维的亚稳态碳结构,在不同载荷作用下其变形破坏机理仍需进一步研究.本文基于ReaxFF反应力场采用分子动力学方法模拟研究了五边形石墨烯的拉伸、剪切和纳米压痕破坏过程,得到了五边形石墨烯的拉伸和剪切应力-应变曲线以及压入载荷-位移曲线,系统分析了五边形石墨烯的变形破坏机理,并验证了五边形石墨烯在不同载荷作用下是否表现出塑性变形特征的一致性问题.研究结果表明,通过拉伸或纳米压入等不同加载方式均可准确测出五边形石墨烯的本征力学性能参数,其杨氏模量265.4~285.1 N/m,与第一性原理计算结果一致.研究还发现,五边形石墨烯在拉伸、剪切和纳米压痕过程中均会出现不可逆的塑性变形特征,而引起塑性变形的原因是由于不可逆的碳五元环向碳多元环结构的转变.以上研究结果可为基于五边形石墨烯的微/纳米机电系统的实际应用提供重要指导.
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关键词
五边形石墨烯
变形破坏机理
分子动力学
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Keywords
Penta-graphene
Deformation mechanism
Molecular dynamics
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分类号
TB383
[一般工业技术—材料科学与工程]
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