界面特性对非贯穿连续碳纳米简体增强复合材料力学性能的影响
罗冬梅1
朱文亮2
杨虹1
吴莹3
1.佛山科学技术学院,土木与建筑工程系,佛山5280002.华南理工大学,土木工程系,广州5106413.华中科技大学,土木与力学学院,武汉430074
摘要：首先用分子结构力学方法导出单壁碳纳米管的几何参数,用有限元法(Ansys)分别计算扶手椅型和锯齿型单壁碳纳米管(single-walled carbon nanotubes,SWCNTs)的弹性模量,并分析它们与碳纳米管半径和长度的关系;以有效弹性性能较为稳定的扶手椅型单壁碳纳米管为例,利用能量等效原理证明用连续圆筒代替原子结构碳纳米管的可行性;进而建立包含界面相的三维非贯穿连续碳纳米管圆筒增强复合材料实体模型,用纳微观均质化法计算复合材料整体有效弹性模量,分别讨论强界面结合、弱界面结合情况下界面层的长厚比、体积比、弹性模量等的变化对有效弹性模量的影响,应用含空洞、筒体、界面相、基体四相介质的经典Halpin-Tsai、Mori-Tanaka方法验证纳微观均质化计算方法的有效性.同时计算强弱界面情况沿碳纳米管长度方向碳纳米管及界面层的正应力和剪应力分布规律,阐述界面结合的强弱对复合材料承载能力的影响.
关键词：单壁碳纳米管连续碳纳米简体强弱界面相四相介质
分类号：O343(固体力学)TB115(工程基础科学)TB33(工程材料学)
资助基金：国家自然科学基金(10772047,A020206)教育部留学回国人员科研启动基金(890;2007055B)
论文发表日期：2011-01-01
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 396-402 )
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