水中受拉伸负载下单壁纳米碳管机械性质的分子动力学研究(英文)

利用分子动力学方法研究了(5,5)扶手椅型和(10,10)锯齿型纳米碳管在水中受拉伸负载下的机械性质.通过计算纳米碳管中氧和氢原子的局部密度分布研究了限制效应.结果表明,碳管在水中的杨式系数与在真空下相同,而碳管在水中的拉伸应力小于在真空中的.

双层铜金属薄膜纳米压痕机械性能的分子动力学模拟(英文)

多层金属薄膜的机械性质在纳米组件的设计上是非常重要的.目前,纳米尺度材料的机械性质测量的最主要方法为纳米压痕检测技术.本文应用分子动力学理论对双层铜金属薄膜界面的结构形态与特性进行分析探讨.选用FCC结构单晶铜的(100)面,(110)面和双层铜金属薄膜作为探讨界面性质的材料,进而探讨了单晶铜及双层铜金属薄膜的纳米压痕变形性质.

铝合金/碳纤维/聚醚醚酮混和十字迭奈米复材积层板之研制与高温下机械行为

创新的超性能Al/APC-2混和十字迭奈米复材积层板已成功研制。众所皆知的脱层问题已由铝板的电镀表面处取代传统的铬酸化学蚀刻法大致排除。添加最佳化的二氧化硅奈米颗粒在APC-2十字迭迭层中甚至在高温下都可增强其机械性能。由所得的混和奈米复材积层板之数据,如拉伸强度与纵向劲度等机械性能可以看出其机械性能较化学蚀刻法强6%至10%。至于高温下拉伸-拉伸固定应力振幅疲劳试验,其应力-振次(S-N)曲线会随着温度上升而下降。然而由相对应温度之极限强度所无因次化的应力-振次曲线混在一起,而它们在高于105振次后会分开。这充分证明了拥有超强性能的混合奈米复材积层板已完成。并且高温下之拉伸与疲劳试验下皆无脱层,明显的展现了优良的混和积层板已制作完成。

熔滴主动靶向的激光间接电弧复合增材制造技术初探

对制造精度和效率相矛盾的原因进行了分析,为解决此矛盾,提出了一种新型的熔滴主动靶向的激光间接电弧复合增材制造技术.该技术利用交流双丝间接电弧能量熔化金属丝材实现高熔敷率,利用熔滴主动靶向激光,脉冲激光辅助定量的熔滴定点过渡到熔池保证成形精度.文中对固定质量的熔滴交替形成在固定位置进行了建模分析和初步试验研究,结果表明,通过控制送丝速度和电流频率,可实现双丝交替定点定量熔化,为熔滴主动靶向激光提供了先决条件.

水与乙醇分子在金管内吸附作用的分子动力学研究(英文)

使用分子动力学研究了乙醇与水分子在纳米金管内按照不同比例混合时的吸附现象,并利用径向密度分布函数及水和乙醇分子所形成的平均氢键数来探讨纳米限制效应.结果表明,径向密度分布函数和氢键数目受纳米金管影响较大.另外,水与金管之间的作用力比乙醇与金管之间的大,导致水分子形成的平均氢键数不同于乙醇分子的.

分子动力学与第一原理研究二氧化铈(CeO_2)_n(n=1～5)纳米粒子的结构性质(英文)

二氧化铈纳米粒子(CeO2)n(n=1～5)材料为固态氧化燃料电池中的催化剂,因此了解其不同尺寸结构的性质是非常重要的.在本论文中使用分子动力学(molecular dynamics)模拟结合火焰算法(FIRE algorithm)计算得到二氧化铈的最小能量结构.再应用密度泛函理论方法(density functional theory)对这些结构进一步计算,得到更精确的最低能量结构.

以第一原理研究二氧化钛纳米粒子热动力学性质(英文)

利用第一原理分子动力学研究了二氧化钛纳米粒子(TiO2)n(n=1～6)的热动力性质.使用分子动力学(molecular dynamics)和火焰算法(FIRE algorithm)获得二氧化钛纳米粒子的最低能量结构,再利用密度泛函理论(density functional the-ory)进一步计算得到更精确的最低能量结构.研究得到二氧化钛纳米粒子的几何和结构的热力学效应.

碳纤维/聚醚醚酮纳米复材积层板之热力学疲劳反应

研究探讨了纳米复合材料APC-2积层板在高温环境中承受等应力振幅之拉伸-拉伸疲劳作用后的力学特性与寿命。测试证明,最佳的二氧化硅(SiO2)纳米微粒添加于积层板层间之质量分数为总质量的0.01。实验结果所得之拟合S-N曲线图皆依温度从室温()增加至15 0℃的顺序由上到下排列。但是若将图形中纵轴座标改为以施于试片之最大负载应力除以该温度下之极限抗拉强度的比值来表示时,则S-N图形之趋势恰为相反,变为从室温()增加至150℃的顺序由下到上排列。此结果之重大意义在于:纳米复合材料APC-2积层板在高温环境中抗疲劳特性皆会有明显的增强。

单边裂缝钛合金/碳纤维/聚醚醚酮奈米复材积层板之疲劳破坏及残留性质探讨

本文旨在研制钛合金碳纤维含奈米微粒复材积层板以及无奈米微粒复材积层板并探讨其在不同单边裂缝尺寸下的机械性质。积层板是由一层0.55 mm APC-2预浸布与两层0.5 mm钛合金所构成。在APC-2预浸布表面均匀涂布SiO2奈米微粒制作奈米复材积层板,APC-2依十字迭[0/90]s堆栈,钛合金以铬酸阳极法进行表面处理,使钛合金与APC-2预浸布产生良好黏结,并以修正隔膜成型法进行热压固化完成制作,完成后的试片以放电加工切割单边裂缝尺寸,如1.5 mm、3.0 mm、4.5 mm、6.0 mm。试片以MTS 810万能材料试验机来行拉伸与疲劳测试。进行静态拉伸测试获致积层板极限强度及劲度等机械性质,并依实验结果绘制该裂缝尺寸下力量位移关系图;拉伸–拉伸疲劳测试采用负荷控制,正弦波负载,应力比为0.1,频率为5 Hz,最后将疲劳实验数据绘制不同裂缝尺寸下负载与疲劳振次关系图。综合所有实验结果获致以下结论:添加奈米微粒来提升极限强度,在含单边裂缝积层板上效果不显著;含奈米微粒积层板之抗疲劳性约略优于无奈米微粒积层板;机械性质随裂缝长增加而递减。