枝节碳纳米管断裂性能的原子有限元模拟

枝节碳纳米管及其相关力学性能的研究在现代硅微电子工业中具有重要意义。采用原子级有限元法(AFEM)在原子尺度研究了"Y"型枝节单壁碳纳米管(YBSCNT)结构的断裂性能,并探讨了YBSCNT的直径和长度对结构的等效弹性模量、断裂应变和抗拉强度力学性能的影响。数值模拟表明:随着直径的增大,YBSCNT的等效弹性模量、断裂应变和抗拉强度均减小;随着长度的增大,YBSCNT的等效弹性模量减小,断裂应变和抗拉强度增大。本文的研究方法可用于枝状结构碳纳米管等效力学性能的预测,为今后枝节纳米管的优化设计提供有力的工具。

用原子-有限元法研究铁中裂纹的低温脆性解理扩展

运用原子 -有限元法 (FEAt)研究了裂纹在低温加载条件下的脆性解理扩展。原子模拟结果表明 :在低温和一定外部载荷条件下 ,bcc- Fe中 { 10 0 } <0 11>边界 I型裂纹的扩展过程是一个裂尖原子键断裂与层错或孪晶扩展相伴随的过程。裂纹低温脆性解理扩展的最大速率可达到 112 5m /s,即约为 0 .6 VR。相应的有限元分析表明 ,裂尖存在较大的能量和应力集中 ,这是导致裂尖原子键断裂及弹性孪晶形成的原因。