多层氧化石墨烯单轴拉伸行为的分子动力学模拟

为探索氧化官能度、堆叠层数和温度对多层氧化石墨烯力学特性及变形行为的影响规律,本文采用分子动力学方法模拟了多层氧化石墨烯的单轴拉伸试验过程。结果表明:双层氧化石墨烯呈现各向同性特征,弹性模量和极限强度与氧化官能度的变化呈负相关;弹性模量受温度影响较小,而极限应力和极限应变受温度影响显著;氧化石墨烯的力学性能基本参量的变化对堆垛层数不敏感。研究结果揭示了影响多层氧化石墨烯力学特性的关键因素,可为介观尺度多层氧化石墨烯材料的应用提供指导。     

用粗粒化分子动力学方法研究蜂毒素与磷脂双分子层的相互作用

为了了解蜂毒素的生物活性机理,采用粗粒化分子动力学模拟方法研究了蜂毒素在水环境中的性质以及与多种磷脂双分子层膜的相互作用.结果表明:无论是在水环境还是在磷脂双分子层中,蜂毒素都能形成聚集体.在每个聚集体中,蜂毒素分子之间的相对位置不断变化,会在蜂毒素分子之间形成无特定形状的空隙,从而在膜内产生暂时的孔洞或者跨膜通道.蜂毒素分子的N端和C端带正电荷的残基与磷脂膜带负电荷的磷脂头之间的静电相互作用是蜂毒素发挥功能的关键因素.     

石墨烯纳米带导热的分子动力学模拟

利用MEDEA软件建立并优化了单层石墨烯模型,采用非平衡分子动力学方法对单层石墨烯热导率进行了计算。研究了几何尺寸、温度对扶手型石墨烯纳米带(AGNRs)和锯齿型石墨烯纳米带(ZGNRs)导热系数的影响。模拟结果表明在相同温度下AGNRs的导热系数高于ZGNRs, GNRs导热系数随着纳米带宽度和长度的增加而增大,且增长近似于线性增加。模拟结果还表明形状对纳米带的热导率有影响,三角形GNRs存在热整流效应且热导率随温度的升高而降低。     

石墨烯纳米片对碳纤维增强金属层板层间力学性能的影响

提出一种新的方法,用来改善碳纤维增强金属板(CARALL)的层间黏结强度。将不同质量分数(0,0.1%,0.3%,0.5%和1.0%)的石墨烯纳米片(GnPs)利用超声分散的方法使其均匀分散于环氧树脂中,并利用湿法铺层方法完成CARALL的制作。进行Ⅰ型断裂韧性的测试,探究GnPs对CARALL层间性能的影响,并进行CARALL的拉伸与弯曲性能测试,研究GnPs对CARALL力学性能的影响。通过SEM与光学图像观察GnPs的增强机制与CARALL试件的失效模式。结果表明,当GnPs的添加量为0.5%时,CARALL具有最佳的层间黏结强度与力学性能。当添加0.5%GnPs时,Ⅰ型断裂韧性提高79%;拉伸强度、弹性模量与断裂应变率分别提高14.5%,11.0%和15.5%;弯曲强度与弯曲应变率分别提高23.9%和81.5%。这是由于添加GnPs到环氧树脂中可以分散CARALL所承受载荷,并利用自身的断裂、拔出和脱黏等机制吸收能量,进一步改善CARALL的层间力学性能。     

压缩二氧化碳和甲基吡咯烷酮剥离石墨烯的分子动力学模拟

通过分子动力学模拟,研究在压缩二氧化碳(CO₂)和有机溶剂混合溶剂体系中液相剥离石墨烯的重要环境参数,包括CO₂和甲基吡咯烷酮的分子个数比、体系的温度以及环境压强对石墨烯剥离的影响。通过对设置了不同参数的体系中溶剂分子的插层速度以及解吸附能的表征和比较,结果表明,CO₂和甲基吡咯烷酮个数比为3.5∶1～5.5∶1,温度在300 K以上,压强为10～19 MPa时,更有利于获得高的剥离产率。该研究结果有利于压缩CO₂与有机溶剂体系剥离石墨烯选择合适的环境变量以获得更高的产率和单层率及少层率。     

多层Web应用模型的研究

分析了目前多层Web应用开发技术存在的问题,并提出解决的思路.在分析目前Java多层Web应用开发的两种常用模型后,对模型的不足提出了改进.针对目前多层Web开发中存在的问题,引入了Module-View-Controller模型,在一定程度对Web应用模型作了有益的改进和补充.     

多层Web应用模型的研究

分析了目前多层Web应用开发技术存在的问题，并提出解决的思路，在分析目前Java多层Web应用开发的两种常用模型后，对模型的不足提出了改进，针对目前多层Web开发中存在的问题，引入了Module-View-Controller模型，在一定程度对Web应用模型作了有益的改进和补充。     

模型流体扩散系数与温度关系的分子动力学模拟

采用分子动力学(MD)模拟的方法,计算了模型流体氩及氩/氪溶液的自扩散系数和互扩散系数,及其与温度的关系.计算结果表明:对不同状态下氩的自扩散系数的计算与实验结果符合较好,误差在10%左右;采用Green-Kubo法和Einstein法计算的扩散系数相等;扩散系数与温度的关系均服从D=D0e-E/RT的关系,对Ar/Kr体系自扩散系数和互扩散系数的MD模拟结果进行拟合,得到Ar、Kr自扩散系数及互扩散系数的活化能分别为1 278 J/mol、1 340 J/mol和1 296 J/mol.     

粗粒土颗粒渗透系数计算模型的研究

渗透系数是渗流分析中最基本的也是非常重要的计算参数,研究粗粒土颗粒渗流系数计算模型为工程设计提供相对准确可靠数据尤为重要．基于理想致密圆球的渗流模型,将粗粒土颗粒粒径不同级配折算成基于理想渗流模型下的等效粒径,建立粗粒土颗粒流体的渗透系数计算模型．经理论分析建立起渗流系数与粗粒土颗粒等效粒径关系的计算模型,并通过实测数据验证模型的计算精度．为进一步研究多孔介质多组颗粒粒径混比综合渗流系数的计算提供新的途径．     

模型流体扩散系数与温度关系的分子动力学模拟

采用分子动力学(MD)模拟的方法,计算了模型流体氩及氩/氪溶液的自扩散系数和互扩散系数,及其与温度的关系.计算结果表明:对不同状态下氩的自扩散系数的计算与实验结果符合较好,误差在10%左右;采用Green-Kubo法和Einstein法计算的扩散系数相等;扩散系数与温度的关系均服从D=D0-e E/RT的关系,对A r/K r体系自扩散系数和互扩散系数的M D模拟结果进行拟合,得到Ar、Kr自扩散系数及互扩散系数的活化能分别为1278J/mol、1340J/mol和1296J/mol.     

TATB和TATB/F2311力学性能的MD模拟

用分子动力学（MD）方法，对钝感炸药TATB（1，3，5-三氨基-2，4，6三硝基苯）及其与氟橡胶（F2311）所构成的高聚物粘结炸药（PBX），在COMPASS力场中进行周期性模拟计算，求得其弹性系数、模量和泊松比，发现在TATB中添加少量氟橡胶（F2311）能有效改善其力学性能。     

含圆孔Bi_2Te_3单晶拉伸变形的分子动力学模拟

Bi2Te3及其固溶体合金是研究较早,也是目前发展较为成熟的热电材料。利用Bi2Te3多体势函数采取分子动力学方法模拟了含圆孔的Bi2Te3单晶的单轴拉伸力学行为。模拟结果表明:弛豫过程后含孔圆洞模型的平均能量比无孔洞的能量要高,圆孔边缘的原子能量比其他区域的能量高。在拉伸过程中,孔洞边缘存在应力集中现象,模型的破坏从孔洞处开始逐渐扩展。对于不同孔径的模型,随着孔洞体积分数的增加Bi2Te3材料的等效弹性模量呈线性下降。     

甲醇水溶液结构和扩散性质的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究了不同浓度甲醇水溶液的热力学、微观结构和动力学性质。模拟发现随着甲醇浓度的增加，溶液的超额混合焓呈先降低后增加的趋势，在XM（摩尔分数）为0．36时出现最小值，与实验结果相当吻合；甲醇分子配位圈内水分子的配位数NMw随甲醇浓度的增加而减小，水分子配位圈内水分子的配位数Nww也随甲醇浓度的增加而减小；溶质的加入使水分子间的间隙变小，配位数Nαβ与组成XM呈线性关系。     

石墨烯/h-BN面内异质结构热输运的分子动力学研究

采用非平衡分子动力学方法探究石墨烯/h-BN面内异质结构界面热导的影响因素,讨论了单空位缺陷和Stone-Wales (SW)缺陷在近界面不同位置时的声子热输运活动。模拟结果证明,当h-BN一侧单空位缺陷远离界面,界面热导随之降低; SW缺陷则由共价键类型和位置决定其对界面热导的影响,由此揭示缺陷的类型和位置对界面热导带来的调节作用。此外,讨论了界面处存在单空位缺陷时,温度变化影响界面热导背后的潜在机理。本研究对微观尺度下的二维异质结构材料的热导性能提供理论参考和实验指导。     

基于碳纳米管的三维纳米结构及其力学性能预测

为了充分发挥碳纳米管优异的性能,在理论上设计出一种碳纳米管三维纳米结构,该三维纳米结构通过小直径碳纳米管和大直径碳纳米管连接而成.利用第一性原理对其进行了稳定性验证,通过分子动力学对不同直径的碳纳米管构建的三维纳米结构的拉伸和压缩力学性能进行了预测,发现该三维纳米结构的弹性模量可以达到185~260 GPa,强度可以达到67~97 GPa;由于支撑管的存在,压缩载荷作用下该三维纳米结构相较于无支撑结构更加稳定.     

The Mechanical Properties of Skutterudite CoAs3 by Molecular Dynamics (MD) Simulation

Skutterudite CoAs3 is a potentially important thermoelectric material. Morse potential is employed here to carry out molecular dynamics simulations of nanobulk CoAs3 at the temperature of 0K. The stress-strain relationships under uniaxial tensile and/or compressive strain are obtained. The elastic modulus, extreme strength and deformation mechanism are studied. The simulation results indicate that nanobulk CoAs3 abruptly ruptures at much higher strain level under tension than conventional bulk CoAs3. Both the extreme stresses under tension and compression are much higher than those of conventional bulk CoAs3.     

牛奶纤维的力学性能及模拟分析

为了研究牛奶纤维的基本力学性能,本文采用各种不同实验仪器对牛奶纤维及相关纤维的基本性能进行了测试分析。通过对各种性能分析比较,可以得出牛奶纤维在干态和湿态下的断裂强度小于腈纶纤维,断裂伸长率与腈纶接近。牛奶纤维在湿态下断裂强度下降,断裂伸长率增加。牛奶纤维在钩接和结节拉伸状态下,其断裂强度和断裂伸长率均有不同程度的下降。对于直接拉伸,最佳模型为四元件非线性粘弹模型,对于结节拉伸,最佳模型为四元件非线性粘弹模型和Vangheluwe模型,对于钩接拉伸,最佳模型为四元件非线性粘弹模型。