中文会议： 2007年全国复合材料力学研讨会论文集

会议日期： 2007-12-21

会议地点： 海南三亚

主办单位： 中国复合材料学会

作　　者： ; ;

机构地区： 华南理工大学土木与交通学院

出　　处： 《2007年全国复合材料力学研讨会》

摘　　要： 碳纳米管具有许多优异的力学、电学和化学性能，具有很高的强度和韧性，可以预见，将碳纳米管作为复合材料的增强体可以表现出良好的强度、弹性、抗疲劳性和各向异性。因此，碳纳米管基础力学行为的研究近年来受到了人们的广泛关注。单壁碳纳米管在轴向压缩和弯曲载荷作用下的力学行为是碳纳米管在纳米机械中应用的基础，碳纳米管的许多物理性质如导电性，强烈地受到屈曲变形的影响。由于受到纳米尺度的限制，碳纳米管屈曲行为的实验研究显得非常困难。因此理论分析方法广泛应用于研究碳纳米管的屈曲变形。目前主要有两种方法可以解释碳纳米管的力学行为：分子动力学方法和连续介质力学方法。分子动力学模拟方法在揭示碳纳米管的力学行为方面起了重要的作用，包括经典分子动力学方法(MD)、紧束分子动力学(tight-binding MD)和密度泛函分子动力学(density function MD)，但是由于分子动力学计算规模较大，对计算尺寸有严格限制，因此直接从纳观和微观结构来预测宏观材料的性能和结构的响应带来很大困难。Yakobson等利用分子动力学方法研究了单壁碳纳米管轴压作用下的屈曲问题，并将得到的结果与连续壳模型进行了对比，他们发现连续壳体模型能够预测分子动力学模拟所得的所有屈曲模态。茹重庆研究了弹性介质中双壁碳纳米管的轴压屈曲问题。采用相似的理论，韩强研究了双壁碳纳米管的扭转屈曲和弯曲不稳定性。姚小虎等研究了双壁碳纳米管的轴压后屈曲行为，He等将层间相互作用视为层间距离和管径的函数，考虑任意两层而不仅是近邻两层间的相互作用，研究了多壁碳纳米管的屈曲。Xie等基于非局部弹性理论，在考虑小尺度效应的情况下，研究了单壁碳纳米管在轴向压力作用下的屈曲。

关 键 词： 碳纳米管 屈曲行为 力学行为 轴向压缩 弯曲载荷

领　　域： [一般工业技术]