粘结界面层属性对石墨烯纳米复合材料力学性能影响的有限元分析

• 作者: 吴宇 黄君 黄立新
• 来源期刊: 玻璃钢/复合材料
• 学科: 工学
• 关键词: 石墨烯 纳米复合材料 粘结界面层 力学性能 有限元法
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 所属期刊栏目: 基础研究
• 页码范围: 26-32
• 页数: 7页
• 分类号: TB332
• 字数: 4082字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1003-0999.2019.10.004

摘要

针对石墨烯纳米复合材料粘结界面层材料属性非均匀分布这一现象,本文推导出可以模拟任意函数分布的空间两节点等参梯度单元.假设单层石墨烯在基体内均匀分布且无团聚现象,建立石墨烯纳米复合材料的嵌入式代表体积单元(Representative Volume Element,简称“RVE”)有限元模型,对石墨烯纳米复合材料力学性能进行预测.本文讨论了石墨烯体积含量Vfrg、粘结界面层的厚度tin和脱粘情况时纳米复合材料整体力学性能的影响.模拟结果显示,在石墨烯含量Vfrg=3.0％时,模型中tin的取值由0.17 nm增大到1.02 nm会使复合材料杨氏模量Ecx的预测结果偏差17.4％.在对石墨烯与基体粘结情况讨论中发现,石墨烯边缘脱粘使Ecx下降明显,脱粘的边缘面积为总面积的1/6时,模量降低约10％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	黄立新	广西大学土木建筑工程学院	19	141	7.0	11.0
5	黄君	广西大学土木建筑工程学院	5	18	3.0	4.0
6	吴宇	广西大学土木建筑工程学院	4	4	1.0	2.0