轴压和扭转复合载荷作用下氮化硼纳米管屈曲行为的分子动力学模拟

作     者：曾强 张晨利 Zeng Qiang;Zhang Chen-Li

作者机构：上海交通大学工程力学系上海200240 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2018年第67卷第24期

页      面：180-187页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 070301[理学-无机化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：上海市自然科学基金(批准号:15ZR1423900)资助的课题~~ 

主　　题：氮化硼纳米管 复合荷载 加载比例 屈曲临界荷载关系 

摘      要：采用分子动力学方法模拟了氮化硼纳米管在轴压和扭转复合荷载作用下的屈曲和后屈曲行为.在各加载比例下,给出了初始线性变形阶段和后屈曲阶段原子间相互作用力的变化,确定了屈曲临界荷载关系.通过对屈曲模态的细致研究,从微观变形机理上分析了纳米管对不同外荷载力学响应的差异.研究结果表明,扶手型和锯齿型纳米管均呈现出非线性的屈曲临界荷载关系,复合加载下的屈曲行为具有强烈的尺寸依赖性.温度升高将导致屈曲临界荷载的下降,且温度的影响随加载比例的变化而变化.无论在简单加载或复合加载中,同尺寸的碳纳米管均比氮化硼纳米管具有更强地抵抗屈曲荷载的能力.