异型碳纳米管的力学性质研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 主要符号表 | 第18-19页 |
| 1. 绪论 | 第19-44页 |
| 1.1 碳纳米管的结构、分类、性质和应用 | 第20-28页 |
| 1.1.1 碳纳米管的基本结构 | 第20-22页 |
| 1.1.2 碳纳米管的分类 | 第22-25页 |
| 1.1.3 碳纳米管的性质 | 第25-26页 |
| 1.1.4 碳纳米管的应用 | 第26-28页 |
| 1.2 碳纳米管拉伸断裂相关的力学研究 | 第28-37页 |
| 1.2.1 碳纳米管拉伸断裂的实验研究进展 | 第28-30页 |
| 1.2.2 碳纳米管拉伸断裂的理论研究进展 | 第30-33页 |
| 1.2.3 缺陷对碳纳米管性能的影响 | 第33-37页 |
| 1.3 异型碳纳米管 | 第37-43页 |
| 1.3.1 Y型碳纳米管的结构、制备和应用 | 第37-39页 |
| 1.3.2 环型碳纳米管的结构、制备和应用 | 第39-41页 |
| 1.3.3 螺旋型碳纳米管的结构、制备和应用 | 第41-43页 |
| 1.4 本文研究内容及章节安排 | 第43-44页 |
| 2. 分子动力学理论及模拟方法 | 第44-54页 |
| 2.1 引言 | 第44-45页 |
| 2.2 分子动力学基本原理 | 第45-50页 |
| 2.2.1 分子动力学的列式 | 第45-46页 |
| 2.2.2 时间积分算法 | 第46-47页 |
| 2.2.3 系综与数值实现 | 第47-49页 |
| 2.2.4 周期性边界条件与非周期性边界条件 | 第49-50页 |
| 2.3 Tersoff-Brenner势 | 第50-53页 |
| 2.4 本章小结 | 第53-54页 |
| 3. Y型碳纳米管的拉伸力学性质和断裂研究 | 第54-67页 |
| 3.1 引言 | 第54页 |
| 3.2 计算模型与方法 | 第54-56页 |
| 3.3 计算结果与讨论 | 第56-65页 |
| 3.3.1 YCNT的弹塑性行为概述 | 第56-57页 |
| 3.3.2 缺陷演化过程分析 | 第57-63页 |
| 3.3.3 温度对YCNT断裂性能的影响 | 第63-65页 |
| 3.4 本章小结 | 第65-67页 |
| 4. 螺旋型碳纳米管的力学性能研究 | 第67-86页 |
| 4.1 引言 | 第67页 |
| 4.2 计算模型和方法 | 第67-71页 |
| 4.2.1 CNC计算模型 | 第67-69页 |
| 4.2.2 计算方法 | 第69-70页 |
| 4.2.3 CNC力学性质的推导 | 第70-71页 |
| 4.3 计算结果分析 | 第71-82页 |
| 4.3.1 V-arm CNC的计算结果 | 第71-77页 |
| 4.3.2 V-zig CNC的计算结果 | 第77-79页 |
| 4.3.3 N-arm CNC的计算结果 | 第79-80页 |
| 4.3.4 N-zig CNC的计算结果 | 第80-82页 |
| 4.4 CNC拉伸性能分析 | 第82-85页 |
| 4.4.1 四种CNC的弹性性质 | 第82-83页 |
| 4.4.2 四种CNC成核机理的比较 | 第83-84页 |
| 4.4.3 四种CNC在塑性阶段缺陷演化的比较 | 第84-85页 |
| 4.5 本章小结 | 第85-86页 |
| 5. 环型碳纳米管的稳定性研究 | 第86-97页 |
| 5.1 引言 | 第86-87页 |
| 5.2 环型碳纳米管结构的构建 | 第87-89页 |
| 5.3 结果分析 | 第89-96页 |
| 5.3.1 相似结构环型管的稳定性分析 | 第90-93页 |
| 5.3.2 四种同分异构环型管的稳定性分析 | 第93-94页 |
| 5.3.3 环型管六元环比例对稳定性的影响 | 第94-96页 |
| 5.4 本章小结 | 第96-97页 |
| 6. 用石墨烯裁剪C_3对称Y型碳纳米管的设计 | 第97-116页 |
| 6.1 引言 | 第97页 |
| 6.2 C_3对称Y型碳纳米管的裁剪设计 | 第97-111页 |
| 6.2.1 裁剪设计前的数学准备 | 第98-100页 |
| 6.2.2 裁剪格式的设计 | 第100-106页 |
| 6.2.3 裁剪格式的计算流程与算例 | 第106-111页 |
| 6.3 支管手性及管径对力学性质的影响 | 第111-115页 |
| 6.3.1 计算模型 | 第111-112页 |
| 6.3.2 计算方法 | 第112页 |
| 6.3.3 结果和讨论 | 第112-115页 |
| 6.4 本章小结 | 第115-116页 |
| 7. 结论与展望 | 第116-118页 |
| 7.1 结论 | 第116-117页 |
| 7.2 展望 | 第117-118页 |
| 参考文献 | 第118-132页 |
| 创新点摘要 | 第132-133页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第133-134页 |
| 致谢 | 第134-135页 |
| 作者简介 | 第135页 |
