基于分子结构力学的碳纳米管力学性能研究

来源 :燕山大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:clarain
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
首先碳纳米管是在1991年问世的,它拥有奇特且优良的物理、力学以及化学方面的性质,主要得益于碳纳米管本身独特的分子结构。它拥有巨大的理论意义和待开发的重大应用价值。其次现阶段条件下通过实验手段研究碳纳米管存在困难,而数值模拟方法有着自身独特优势可以弥补实验的不足,本文将在理论与模拟两方面对单壁碳纳米管进行分析,计算其泊松比、杨氏模量等力学参数,并探讨碳纳米管直径和温度对这些参数的影响。然后采用分子结构力学推导单壁碳纳米管的弹性模量和泊松比的表达式,并与已有结果对比,得到直径对弹性模量的影响。接着在分析单壁碳纳米管空间结构的基础上用有限元ANSYS设计语言APDL编写命令程序开展建模,最后计算单壁碳纳米管的剪切模量,并得到了温度与弹性模量的关系即随温度的升高而变小,但受温度的影响不显著。对单壁碳纳米管进行非线性简析,并分析了其振动模态。
其他文献
随着传统能源短缺和环境恶化问题的日益严重,节能减排、充分开发和利用新能源成为解决问题的关键。于是,电动汽车和微电网得到大力发展和应用。随着电动汽车规模的不断增长,将其接入微电网可缓解配电网的压力,但电动汽车充电负荷随机性强,将会加大微电网能量优化难度。本文首先分析电动汽车充电站负荷特性,通过精准的预测模型对日负荷进行提前预测。然后,建立含电动汽车的微电网能量优化模型,并根据日充电负荷预测值进行优化
自从在实验中发现超冷原子自旋—轨道耦合玻色—爱因斯坦凝聚后,因其参数具有高度调控性成为了量子模拟和量子操控的一个重要试验平台。而最近的研究发现当系统的哈密顿量满足宇称时间对称性(Parity-Time-symmetry,简称(?)(?)对称性)时,在一定参数取值范围内具有实数本征谱,玻色—爱因斯坦凝聚是研究(?)(?)对称性的一个崭新领域。本文主要研究了满足(?)(?)对称的周期势下的玻色—爱因斯
冷原子物理体系中自旋轨道耦合玻色–爱因斯坦凝聚体(Bose-Einstein Conden-sates,BECs)是探索量子力学未知领域的重要实验操作平台,不断有新奇的原子物理行为被发现,为人们开阔出了一个深厚的研究工作领域。其中自旋轨道耦合BECs的基本性质的研究可以通过系统地研究各种孤子的一系列性质来进行探索和发现。首先,本文构建准一维的自旋轨道耦合BECs理论模型,利用变分法和虚时间演化方法
近年来,随着科学技术的高速发展,在高新技术领域,人们对电子器件的要求变得越来越高,尤其是在功能和体积方面。自旋电子学材料利用了电子电荷和电子自旋的自由度,这大大提高了数据的传输和存储的效率,因此它在新一代电子器件中占有重要的地位。由于自旋电子学材料中的磁性半金属和磁性半导体材料具有稳定的磁性质和较高的自旋极化率,故成为新一代自旋电子学器件的理想候选材料。本文采用了基于密度泛函理论的第一性原理计算包
量子计算、高频器件、高密度信息存储等应用的爆发式增长,将在高集成度、低功耗功能材料领域激发更先进的技术需求。面对晶体管和存储单元的持续小型化,对二维磁性半导体的探究将是一个重要的方向。二维铁磁半导体有望使半导体和磁性材料的功能互补。然而,根据Mermin-Wagner定理,二维各向同性海森堡模型在有限温度下的自发磁化是不存在的,再加上铁磁性与半导体兼容性不强,目前,本征的范德华二维铁磁半导体合成的
近年来,复杂网络广泛应用于许多学科领域。其中,同步问题已经引起了许多学者的关注。复杂网络由于复杂化的耦合关系、网络规模巨大等方面的影响,可能会引起耦合强度或者拓扑结构的变化,导致网络不能实现同步。基于对复杂网络的结构特征、同步控制策略以及在实际系统中的应用等关键问题的思考,论文对几类复杂网络的同步控制问题进行了分析探讨,综合考虑随机干扰、自适应耦合强度以及Markovian切换拓扑结构等因素,利用
由于衍射极限的影响,光子器件的微型化受到限制,表面等离子体(Surface Plasmon Polariton.SPP)具有突破衍射极限的特性为光子器件的微型化提供了解决方案。基于SPP理论提出并设计的混合表面等离子体(Hybrid Surface Plasmon.HSP)波导结构具有低传输损耗以及强模式约束特性的光场传输特性,成为高集成度、低结构尺寸光学器件的研究重点。近年来关于石墨烯的研究发现
在常压条件下铜和钾元素是不混溶的。压力可以显著地改变元素的电子结构,从而促进不同元素之间的相互反应。通过全局结构搜索和第一性原理计算,预测了四种新的K-Cu化合物(K3Cu2、K2Cu、K5Cu2和K3Cu)在10-50 GPa压力稳定存在。特别是,K3Cu2的X射线衍射模拟图谱与(Snider和Badding)合成的K-Cu化合物高度一致。在不同的K-Cu化合物结构中,Cu原子呈现不同的聚集形态
体边界对应关系是研究拓扑问题的重要原理。通常情况下,开放边界系统的拓扑边界态可以由布洛赫哈密顿量中,的拓扑不变量来刻画。但是在一部分非厄米系统中,存在非厄米趋肤效应,即开放边界的本征态是局域在边界上的局域态而不是拓展态。传统的体边界对应关系被非厄米趋肤效应破坏,相对应的非厄米拓扑边界态也无法由布洛赫哈密顿量中的拓扑不变量来刻画。为了建立非厄米系统中的体边界对应关系,研究者把布里渊区的概念进行推广,
期刊