| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-19页 |
| 1.1 研究纳米压痕模拟技术的背景和意义 | 第9-13页 |
| 1.1.1 纳米压痕技术及其基本原理 | 第9-11页 |
| 1.1.2 纳米压痕技术的实验方法及应用 | 第11-13页 |
| 1.2 石墨烯概述 | 第13-15页 |
| 1.2.1 石墨烯应用背景 | 第13页 |
| 1.2.2 完美石墨烯力学性能研究现状 | 第13-14页 |
| 1.2.3 含有缺陷的石墨烯力学性能研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3 分子动力学模拟在纳米压痕研究中的发展状况 | 第15-17页 |
| 1.3.1 分子动力学模拟的发展简介 | 第15-16页 |
| 1.3.2 国内外应用分子动力学模拟研究纳米压痕过程的概况 | 第16页 |
| 1.3.3 石墨烯纳米压痕模拟研究现状 | 第16-17页 |
| 1.4 本论文的主要工作 | 第17-19页 |
| 2 分子动力学模拟技术简介 | 第19-31页 |
| 2.1 引言 | 第19页 |
| 2.2 分子动力学方法及其基本思想 | 第19-20页 |
| 2.2.1 分子动力学方法 | 第19-20页 |
| 2.2.2 分子动力学方法思想 | 第20页 |
| 2.3 分子动力学模拟的条件 | 第20-22页 |
| 2.3.1 采样原理 | 第20-21页 |
| 2.3.2 初始条件 | 第21页 |
| 2.3.3 边界条件 | 第21-22页 |
| 2.4 原子势函数 | 第22-26页 |
| 2.4.1 对势 | 第23-24页 |
| 2.4.2 多体势 | 第24-26页 |
| 2.5 系统运动方程的建立 | 第26页 |
| 2.6 分子动力学模拟的有限差分算法 | 第26-27页 |
| 2.7 平衡态分子动力学模拟 | 第27-28页 |
| 2.7.1 系综的分类 | 第27页 |
| 2.7.2 系综的温度和压力控制方法 | 第27-28页 |
| 2.8 分子动力学模拟的基本步骤 | 第28-29页 |
| 2.8.1 第一步设定模型 | 第28页 |
| 2.8.2 第二步给定初始条件 | 第28页 |
| 2.8.3 第三步趋于平衡计算 | 第28页 |
| 2.8.4 第四步宏观物理量的计算 | 第28-29页 |
| 2.9 分子动力学模拟常用软件 | 第29-30页 |
| 2.10 小结 | 第30-31页 |
| 3 完美石墨烯纳米压痕过程的模拟 | 第31-49页 |
| 3.1 引言 | 第31页 |
| 3.2 本文采用的分子动力学方法 | 第31-32页 |
| 3.2.1 本文选取的势函数 | 第31-32页 |
| 3.2.2 时间步长的选择 | 第32页 |
| 3.2.3 原子应力的计算 | 第32页 |
| 3.3 模型的建立及分子动力学模拟过程 | 第32-35页 |
| 3.3.1 分子动力学模拟模型的建立 | 第32-34页 |
| 3.3.2 分子动力学模拟过程简述 | 第34页 |
| 3.3.3 纳米压痕过程的分子动力学模拟计算流程 | 第34-35页 |
| 3.4 纳米压痕过程中的变形破坏机制 | 第35-37页 |
| 3.5 纳米压痕过程中相关性能分析 | 第37-41页 |
| 3.5.1 石墨烯薄膜在纳米压痕过程中的载荷分析 | 第37-38页 |
| 3.5.2 石墨烯在纳米压痕过程中的势能分析 | 第38-40页 |
| 3.5.3 石墨烯薄膜在纳米压痕过程中的力学性能分析 | 第40-41页 |
| 3.6 石墨烯在不同加载条件下的纳米压痕模拟 | 第41-46页 |
| 3.6.1 压痕模拟尺寸效应的影响 | 第41-44页 |
| 3.6.2 不同加载速度的影响 | 第44-46页 |
| 3.7 纳米压痕过程中温度分析 | 第46-47页 |
| 3.8 本章小结 | 第47-49页 |
| 4 带缺陷的石墨烯纳米压痕模拟 | 第49-63页 |
| 4.1 引言 | 第49-52页 |
| 4.2 缺陷石墨烯纳米压痕过程分析 | 第52-54页 |
| 4.3 缺陷石墨烯纳米压痕研究 | 第54-60页 |
| 4.3.1 单空位缺陷模型的纳米压痕过程 | 第54-56页 |
| 4.3.2 双空位缺陷模型的纳米压痕过程 | 第56-58页 |
| 4.3.3 Stone-Thrower-Wales拓朴缺陷模型的纳米压痕过程 | 第58-60页 |
| 4.4 压痕过程势能分析 | 第60-61页 |
| 4.5 压痕模拟中的温度分析 | 第61-62页 |
| 4.6 本章小结 | 第62-63页 |
| 5 总结与展望 | 第63-65页 |
| 5.1 总结 | 第63-64页 |
| 5.2 展望 | 第64-65页 |
| 致谢 | 第65-67页 |
| 参考文献 | 第67-73页 |
| 攻读硕士学位期间的科研成果 | 第73页 |
