石墨烯片弹道穿透的尺度效应
材料科学
2017-01-26 v1
摘要
碳纳米结构因其低密度和优异的力学性能而成为有前景的弹道防护材料。最近关于石墨烯在冲击条件下行为的实验和计算研究也揭示了出色的能量吸收特性。然而，报道的数值和实验值相差一个数量级。在这项工作中，我们结合数值和解析建模来解决这一问题。在数值部分，我们采用反应分子动力学对单层和双层石墨烯片进行弹道测试。我们使用实验测试范围内的速度值。我们的数值和实验结果用于确定标度律的参数，该标度律与所有实验和模拟结果吻合良好。我们发现特定穿透能量随层数(N)增加而降低，从N=1时的约25 MJ/kg到N趋于无穷时的约0.26 MJ/kg。这些尺度效应解释了模拟与实验之间明显的差异。
引用
@article{arxiv.1701.07367,
title = {Scale Effects on the Ballistic Penetration of Graphene Sheets},
author = {Rafael A. Bizao and Leonardo D. Machado and Jose M. de Sousa and Nicola M. Pugno and Douglas S. Galvao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.07367},
year = {2017}
}