Studies on the Mechanical Properties of Defective Carbon Nanotubes Based on Finite Element Method

摘要

碳纳米管具有极其优异的力学性能，是目前已知的弹性模量和抗拉强度最高的材料，其潜在应用价值巨大，是开发价值最高的纳米材料之一。因此对碳纳米管的结构和特性，特别是含缺陷碳纳米管的力学行为的研究对其实际应用是非常必要的。本文基于分子结构力学理论，采用有限元方法建立了单壁和多壁碳纳米管的有限元模型，研究了碳纳米管的若干力学性能，主要包括以下内容： （1）建立碳纳米管的有限元模型。本文建立了单壁和多壁碳纳米管的有限元模型，并实现了模型中缺陷类型、数量、位置、密度的参数化。 （2）碳纳米管的弹性常数计算。本文计算了碳纳米管的弹性模量、剪切模量、泊松比，并分析了各类因素对弹性常数的影响。计算结果表明，单...