互锁花瓣-施瓦茨结构的力学能量吸收
材料科学
2023-07-07 v1
摘要
我们进行了全原子反应力场分子动力学模拟，以研究六种新提出的基于施瓦茨结构的杂化结构（互锁花瓣-施瓦茨结构）的力学行为。施瓦茨结构是一类具有负高斯曲率的碳晶态纳米结构，由含六至八个原子的碳环对三重周期极小曲面（TPMS）映射而成。我们的模拟表明，花瓣-施瓦茨结构可承受高达 GPa 量级的单轴压应力，并可在不发生结构坍塌的情况下被压缩超过 50% 应变。我们抗性最强的分级结构计算所得抗压强度为 260~GPa，比能量吸收（SEA）为 45.95 MJ/kg，而质量密度仅 685 kg/m。这些结果表明，此类结构可作为需要力学能量吸收的优异轻质材料。
引用
@article{arxiv.2307.02660,
title = {Mechanical Energy Absorption of Architecturally Interlocked Petal-Schwarzites},
author = {Leonardo V. Bastos and Rushikesh S. Ambekar and Chandra S. Tiwary and Douglas S. Galvao and Cristiano F. Woellner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.02660},
year = {2023}
}