| 中文摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 研究背景 | 第10-11页 |
| 1.2 碳纳米管的性质 | 第11-13页 |
| 1.2.1 力学性质 | 第12页 |
| 1.2.2 电学性质 | 第12-13页 |
| 1.2.3 传热性质 | 第13页 |
| 1.2.4 其他性质 | 第13页 |
| 1.3 碳纳米管的应用前景 | 第13页 |
| 1.4 石墨烯材料性质及应用前景 | 第13-14页 |
| 1.5 碳纳米管和石墨烯的结构特征 | 第14-15页 |
| 1.6 碳纳米材料力学性能的研究现状 | 第15-17页 |
| 1.6.1 碳纳米材料力学性能的实验测量 | 第15-16页 |
| 1.6.2 碳纳米材料力学性能的数值模拟 | 第16页 |
| 1.6.3 碳纳米材料力学性能的理论分析 | 第16-17页 |
| 1.7 课题的研究意义 | 第17-18页 |
| 第二章 分子力学方法简介 | 第18-25页 |
| 2.1 分子力学理论 | 第18-20页 |
| 2.1.1 键伸缩势能 | 第18-19页 |
| 2.1.2 面内键角变化和出平面键角变化势能 | 第19页 |
| 2.1.3 离面键角扭转势能 | 第19-20页 |
| 2.1.4 非共价键势能 | 第20页 |
| 2.2 石墨烯的等价弹性模量 | 第20-24页 |
| 2.2.1 石墨烯等效的杆-弹簧模型 | 第21-23页 |
| 2.2.2 杆抗拉刚度和弹簧旋转刚度与分子力学常数的关系 | 第23-24页 |
| 2.3 本章小结 | 第24-25页 |
| 第三章 碳纳米材料数值模拟的柔性节点模型 | 第25-35页 |
| 3.1 柔性节点模型 | 第25-27页 |
| 3.1.1 数值模拟中柔性节点模型的实现 | 第25-26页 |
| 3.1.2 柔性节点模型参数的确定 | 第26-27页 |
| 3.2 刚性节点模型 | 第27-31页 |
| 3.2.1 Li 和 Chou 的刚性节点模型参数确定方法 | 第28-29页 |
| 3.2.2 本文对刚性节点模型力学参数的推导 | 第29-31页 |
| 3.3 两种模型计算石墨烯面内力学性能的对比 | 第31-34页 |
| 3.3.1 柔性节点模型的计算结果 | 第31-32页 |
| 3.3.2 采用修正参数的刚性节点模型的计算结果 | 第32-33页 |
| 3.3.3 采用 Li 和 Chou 的参数的刚性节点模型的计算结果 | 第33-34页 |
| 3.4 本章小结 | 第34-35页 |
| 第四章 碳纳米管的弯曲 | 第35-45页 |
| 4.1 碳纳米管的弯曲分析模型 | 第35-37页 |
| 4.1.1 Li 和 Chou 的刚性节点框架模型 | 第35-36页 |
| 4.1.2 Shi 的柔性节点模型 | 第36页 |
| 4.1.3 碳纳米管模型参数的确定 | 第36-37页 |
| 4.1.4 根据 AMBER 势函数得到的结构力学模型参数 | 第37页 |
| 4.2 碳纳米管的弯曲分析 | 第37-38页 |
| 4.3 不同手性碳纳米管弯曲变形对比分析 | 第38-39页 |
| 4.4 不同加载方式下碳纳米管弯曲变形对比 | 第39-40页 |
| 4.5 不同尺寸碳纳米管弯曲变形比较 | 第40-43页 |
| 4.5.1 直径相同，长度不同 | 第40-41页 |
| 4.5.2 碳纳米管的等效弯曲刚度与直径的关系 | 第41-43页 |
| 4.6 碳纳米管弯曲分析的等效梁模型 | 第43-44页 |
| 4.7 本章小结 | 第44-45页 |
| 第五章 碳纳米管的振动模态分析 | 第45-65页 |
| 5.1 碳纳米管的动力学分析模型 | 第45-46页 |
| 5.1.1 Li 和 Chou 的刚性节点框架模型 | 第45页 |
| 5.1.2 Shi 的柔性节点模型 | 第45-46页 |
| 5.2 碳纳米管模型参数的确定 | 第46-48页 |
| 5.2.1 根据 AMBER 势函数得到的结构力学模型参数 | 第47页 |
| 5.2.2 n和ratio的选取 | 第47-48页 |
| 5.3 碳纳米管振动模态的计算分析 | 第48页 |
| 5.4 不同手性碳纳米管的振动模态分析 | 第48-50页 |
| 5.5 不同尺寸碳纳米管的振动模态分析 | 第50-53页 |
| 5.5.1 直径相同，长度不同 | 第50-51页 |
| 5.5.2 直径不相同，长度与直径的比值相同 | 第51-53页 |
| 5.6 不同边界条件下碳纳米管的振动模态分析 | 第53页 |
| 5.7 碳纳米管固有频率与振型之间的关系 | 第53-62页 |
| 5.7.1 宏观梁的横向自由振动 | 第53-58页 |
| 5.7.2 碳纳米管振动与宏观梁横向振动的对比 | 第58-62页 |
| 5.8 刚性节点模型与柔性节点模型分析结果对比 | 第62-64页 |
| 5.8.1 刚性节点模型的五阶主振型 | 第62-63页 |
| 5.8.2 刚性节点模型的前十阶固有频率 | 第63-64页 |
| 5.9 本章小结 | 第64-65页 |
| 第六章 总结与展望 | 第65-67页 |
| 6.1 本文工作总结 | 第65-66页 |
| 6.2 展望 | 第66-67页 |
| 参考文献 | 第67-71页 |
| 发表论文情况说明 | 第71-72页 |
| 致谢 | 第72页 |
