【摘 要】
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为了研究石墨烯及其集合体的宏观力学性能与微观结构演变之间的关系,避免由于实验难度大、全原子计算成本高等带来的困难,提出了基于Tersoff势函数的粗粒化分子动力学方法。
【机 构】
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北京工业大学机械工程与应用电子技术学院;
【基金项目】
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国家自然科学基金(11502007;11472020);香江学者计划(XJ2016021);北京工业大学“日新人才计划”;非线性力学国家重点实验室2017年开放课题
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为了研究石墨烯及其集合体的宏观力学性能与微观结构演变之间的关系,避免由于实验难度大、全原子计算成本高等带来的困难,提出了基于Tersoff势函数的粗粒化分子动力学方法。粗粒化模型为与全原子模型具有相同手性的六边形网格结构。根据粗粒化模型与全原子模型的几何结构相似性,得到了粗粒化Tersoff势函数(TersoffCG势函数)的参数。分别用全原子分子动力学方法和提出的粗粒化方法对单层及多层石墨烯进行拉伸模拟,结果表明TersoffCG势函数可以准确预测石墨烯的力学性能。本文提出的粗粒化分子动力学方法,可以用于研究石墨烯气凝胶的力学行为,模拟其压缩回复过程,对石墨烯纳米结构的设计和应用具有重要意义。
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