| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 目录 | 第7-9页 |
| 图清单 | 第9-10页 |
| 表清单 | 第10-11页 |
| 注释表 | 第11页 |
| 缩略词 | 第11-12页 |
| 本文模型所用单位制 | 第12-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-20页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第13-14页 |
| 1.1.1 石墨烯结构、性能和应用简介 | 第13-14页 |
| 1.1.2 石墨烯动态断裂的研究意义 | 第14页 |
| 1.2 石墨烯断裂的基本理论 | 第14-15页 |
| 1.3 石墨烯断裂的研究发展和现状 | 第15-18页 |
| 1.3.1 石墨烯断裂等力学性能的研究方法 | 第15-16页 |
| 1.3.2 石墨烯裂纹扩展研究进展 | 第16-17页 |
| 1.3.3 石墨烯动态断裂研究进展 | 第17-18页 |
| 1.4 各章内容简介 | 第18-20页 |
| 第二章 石墨烯的等效梁单元模型 | 第20-35页 |
| 2.1 引言 | 第20-21页 |
| 2.2 C-C 键的原子作用势 | 第21-23页 |
| 2.3 从 C-C 键到梁单元的非线性等效 | 第23-30页 |
| 2.3.1 对 Tersoff-Brenner 势的修正—REBO 势 | 第23-25页 |
| 2.3.2 C-C 键的线性等效及参数确定 | 第25-28页 |
| 2.3.3 C-C 键的非线性本构计算 | 第28-29页 |
| 2.3.4 C-C 梁的断裂判据 | 第29-30页 |
| 2.4 数值算例与验证 | 第30-34页 |
| 2.5 本章小结 | 第34-35页 |
| 第三章 石墨烯动态断裂的有限元模拟 | 第35-46页 |
| 3.1 引言 | 第35-39页 |
| 3.1.1 采取 ABAQUS/Explicit 分析动态断裂的原因 | 第35页 |
| 3.1.2 ABAQUS/Explicit 的显式动力学方法 | 第35-37页 |
| 3.1.3 ABAQUS 的材料用户子程序 VUMAT 简介 | 第37-39页 |
| 3.2 石墨烯有限元几何模型 | 第39-40页 |
| 3.3 石墨烯动态断裂的实现 | 第40-43页 |
| 3.3.1 设置集中质量元 | 第40-41页 |
| 3.3.2 校核加载速度 | 第41页 |
| 3.3.3 确定时间步长值 | 第41页 |
| 3.3.4 限制增量步大小 | 第41-42页 |
| 3.3.5 利用VUMAT实现非线性本构和失效判定 | 第42-43页 |
| 3.4 石墨烯中的应力波传播 | 第43-45页 |
| 3.5 本章小结 | 第45-46页 |
| 第四章 石墨烯动态断裂对拉伸应变率的依赖性 | 第46-58页 |
| 4.1 引言 | 第46-47页 |
| 4.2 不同应变率下的裂纹扩展速度 | 第47-51页 |
| 4.2.1 (?)=1.959×10~(-6)fs~(?)时的裂纹扩展过程 | 第47-48页 |
| 4.2.2 (?)=9.796×10~(-6)fs~(?)时的裂纹扩展过程 | 第48-49页 |
| 4.2.3 (?)=4.898×10~(-6)fs~(?)时的裂纹扩展过程 | 第49-50页 |
| 4.2.4 (?)=9.796×10~(-6)fs~(?)时的裂纹扩展过程 | 第50页 |
| 4.2.5 (?)=9.790×10~(-6)fs~(?)时的裂纹扩展过程 | 第50-51页 |
| 4.3 不同应变率下的能量变化 | 第51-53页 |
| 4.4 数值统计与计算 | 第53-56页 |
| 4.4.1 五种应变率下动态断裂特征 | 第54页 |
| 4.4.2 裂纹扩展速度 | 第54-55页 |
| 4.4.3 临界应力强度因子 | 第55-56页 |
| 4.4.4 临界能量释放率 | 第56页 |
| 4.5 分析与总结 | 第56-57页 |
| 4.6 本章小结 | 第57-58页 |
| 第五章 总结与展望 | 第58-60页 |
| 5.1 本文总结 | 第58-59页 |
| 5.2 工作展望 | 第59-60页 |
| 参考文献 | 第60-64页 |
| 致谢 | 第64-65页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第65页 |
