纯净碳纳米管轴向拉伸破坏的尺寸效应

摘要

通过分子动力学模拟,研究了纯净碳纳米管在轴向拉伸下的应力—应变关系,发现有限温度下纯净碳纳米管拉伸强度随管长呈现尺寸效应,且碳管力学强度统计分布符合Weibull统计理论预言的偏态分布。分析表明该尺寸效应来源于碳原子的随机热运动,而不是通常的材料内部静态缺陷。发现的尺寸效应新机制—动力学无序,对研究纳米材料的强度以及宏观结构在振动外力策动下的稳定性都具有参考意义。