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Loading direction-dependent shear behavior at different temperatures of single-layer chiral graphene sheets

Acta Mechanica Sinica 2018年第3期34卷 542-548页

作者： Yang Zhao Shuhong Dong Peishi Yu Junhua Zhao Jiangsu Key Laboratory of Advanced Food Manufacturing Equipment and Technology Jiangnan University

The loading direction-dependent shear behavior of single-layer chiral graphene sheets at different temperatures is studied by molecular dynamics （MD） simulations. Our results show that the shear properties （such as shear stress-strain curves, buckling strains, and failure strains） of chiral graphene sheets strongly depend on the loading direction due to the structural asymmetry. The maximum values of both the critical buckling shear strain and the failure strain under positive shear deformation can be around 1.4 times higher than those under negative shear deformation. For a given chiral graphene sheet, both its failure strain and failure stress decrease with increasing temperature. In particular, the amplitude to wavelength ratio of wrinkles for different chiral graphene sheets under shear deformation using present MD simulations agrees well with that from the existing theory. These findings provide physical insights into the origins of the loading direction-dependent shear behavior of chiral graphene sheets and their potential applications in nanodevices.

关键词： Chiral grapheme Shear behavior buckling strain Wrinkles

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