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石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合材料的拉伸性能:粗粒化分子动力学模拟

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高强度是复合材料设计追求的重要目标,自然界中的珍珠层具有优异的力学性能,受其复杂的层次结构的启发,设计了一种石墨烯交错排布增强聚甲基丙烯酸甲酯的纳米复合材料.利用粗粒化分子动力学模拟,系统地研究了拉伸载荷作用下石墨烯的二维几何形状、层数、空间排布对纳米复合材料整体力学性能的影响.结果表明,不同几何形状的石墨烯对复合材料的增强效果有很大的差异,其中,矩形与锯齿形接近,都强于梯形石墨烯;存在最佳的石墨烯层数使复合材料的整体拉伸力学性能最强;减少石墨烯层间距离或增加重叠距离,都可提升其力学性能.总之,现有的研究结果揭示了各个因素的影响规律及微观机制,为设计具有目标性能的纳米复合材料提供了理论指导.
Mechanical performance of graphene/polymethyl-methacrylate nano-composites under tension loads: A coarse-grained molecular dynamic simulation

侯国珍、陈小明、丁鹏、马河川、张洁、邵金友、吴建洋

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西安交通大学 机械工程学院,西安 710049

西安交通大学 电子与信息工程学院,西安 710049

厦门大学 物理科学与技术学院,厦门 361005

粗粒化分子动力学 石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合材料 拉伸 几何形状 力学性能

国家自然科学基金

51705411

2022

10.13801/j.cnki.fhclxb.20210707.004

复合材料学报
北京航空航天大学 中国复合材料学会

复合材料学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.933
ISSN：1000-3851
年,卷(期)：2022.39(6)
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