【摘 要】
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该文在原子势和连续介质力学框架下,研究了碳纳米管的一些奇异的非线性力学性能.主要成果按该文实际发展次序,可归纳为如下四方面:奇异起皱和弯曲问题的研究.利用有限元平面
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该文在原子势和连续介质力学框架下,研究了碳纳米管的一些奇异的非线性力学性能.主要成果按该文实际发展次序,可归纳为如下四方面:奇异起皱和弯曲问题的研究.利用有限元平面应变模型,首次成功的模拟了碳纳米管弯曲时在受压一侧出现的波纹状起皱现象;由此得到了起皱时的非线性弯矩—曲率关系,最后将它推广到3维多壁纳米管的情况,建议了一种具有双折线形式的非线性关系.利用原子势建立了多壁碳纳米管的基本非线性本构关系.为了真正对碳纳米管的起皱现象进行3维分析.需要首先建立纳米管的非线性本构关系.利用Lennard-Jones原子势和Tersoff-Brenner势分别计算得到了多壁纳米管层间的非线性本构和纳米管面内的2阶模量.提出了壳—蜘蛛网模型,得到了若干重要应用.为了克服碳纳米管起皱现象3维实体单元模拟计算中出现的剪切锁死,提出了壳—蜘蛛网模型.理论预报了若干新现象和新材料.
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