低维纳米材料的力学问题研究

发布时间：2022-11-12 10:28

　　21世纪以来,纳米科技得到了很大的发展,已经对人类科技发展、人民生产生活产生了巨大的影响。纳米科技的研究与应用已经遍布了电子、材料、信息、能源、环境、医疗等领域。而其中,纳米材料的力学问题一直是纳米科技领域的热点问题。与宏观材料不同,纳米材料有着表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和介电限域效应等效应,因此其在包括力学在内的很多学科中都出现了新奇的现象。在此背景下,本文以单晶纳米线和近两年刚成功合成的两种碳材料为研究对象,使用分子动力学模拟的方法探索了体心立方铁纳米线、面心立方铜纳米线等单晶纳米线特殊振动现象的内在机理,预测了单层金刚石纳米带、碳氮纳米线等新型碳纳米材料的基础力学性质。本文主要包含以下四个部分的内容。第一部分研究了体心立方结构铁纳米线的振动性质。基于纳米线的原子结构,提出了一个有效的离散弹簧-物质模型,用来展现纳米线晶格排列特性与振动性质的关系。对于一维振动,发现纳米线的振动频率会随初始激励幅度的增大而呈非线性缓慢增加。另外,不同长度和高度的铁纳米线模拟结果表明,细长梁的振动频率变化与欧拉-伯努利梁相似,而短粗梁的振动频率变化与铁木辛柯梁相似。对于拍振现... 

【文章页数】：116 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

<110>、<111>、<112>、<100>晶向铜纳米线在极坐标下剪切模量的方向依赖性

<111>晶向铜纳米线的振动特性

<111>晶向铜纳米线的振动特性

【参考文献】：
期刊论文
[1]Thermal conduction of one-dimensional carbon nanomaterials and nanoarchitectures[J]. 占海飞,顾元通.  Chinese Physics B. 2018(03)
[2]纳米科技将继续引领高新尖端科技的变革[J]. 贾豫冬.  中国材料进展. 2016(10)
[3]纳米力学进展(续)[J]. 杨卫,王宏涛,马新玲,洪伟.  力学进展. 2003(02)
[4]纳米力学进展[J]. 杨 卫,马新玲,王宏涛,洪 伟.  力学进展. 2002(02)
[5]纳米力学的数值模拟方法[J]. 张田忠,郭万林.  力学进展. 2002(02)
[6]纳米科技及其发展前景[J]. 白春礼.  科学通报. 2001(02)
[7]金属纳米材料力学性能的研究进展[J]. 卢柯,卢磊.  金属学报. 2000(08)
[8]纳米科学与技术[J]. 白春礼.  瞭望新闻周刊. 1994(34)

博士论文
[1]一维纳米结构的若干力学问题[D]. 王立峰.南京航空航天大学 2005

硕士论文
[1]铝裂纹扩展行为的分子动力学模拟[D]. 严文康.南昌航空大学 2013



本文编号：3706199