纳米尺度材料中的断裂尺寸效应:以石墨烯为例
介观与纳米尺度物理
2015-08-25 v1
摘要
纳米尺度材料展现出更高的强度与韧性,但相较于其宏观对应物,也表现出更大的涨落与更显著的尺寸效应。本文通过分子动力学模拟,研究了具有低浓度空位的单层石墨烯片失效强度分布的系统尺寸依赖性。我们模拟了尺寸跨越三个数量级以上的石墨烯片,并系统地研究了其形变作为无序度、温度与加载速率的函数的变化规律。我们将断裂尺寸效应的最弱环理论推广至依赖于速率与温度的失效情形,并发现其与模拟结果定量吻合。我们的数值与理论结果解释了断裂强度分布在热与速率依赖区向由极值理论描述的无序主导区之间的交叉转变。
引用
@article{arxiv.1508.05720,
title = {Fracture size effects in nanoscale materials: the case of graphene},
author = {Alessandro Luigi Sellerio and Alessandro Taloni and Stefano Zapperi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.05720},
year = {2015}
}