石墨烯拉伸的in文件
石墨烯-聚乙烯复合材料结构及拉伸过程的分子模拟研究毕业设计
本科毕业设计（论文）题目：石墨烯-聚乙烯复合材料结构及拉伸过程的分子模拟研究学生姓名：xxx学号：xxxx专业班级：材料物理x班指导教师：xx2016 年 6 月11 日石墨烯-聚乙烯复合材料结构及拉伸过程的分子模拟研究摘要本文利用分子模拟方法，构建单、双片石墨烯-聚乙烯复合材料模型，分析复合材料微观模型的结构和性能，并利用单轴拉伸模拟方法研究了复合材料的拉伸性能。
结果表明：聚乙烯分子在石墨烯表面形成了多层吸附层，吸附层内聚乙烯分子的弯曲程度减弱，运动能力受到抑制，其中双片石墨烯层间聚乙烯分子受到石墨烯的影响最强。
对模型的拉伸模拟结果表明：石墨烯能够显著提高材料的屈服应力，且双片石墨烯模型的屈服应力高于单片石墨烯模型。
石墨烯能够抑制模型在垂直于拉伸方向的压缩变形，导致自由体积分子的增加，引起体系应力的改变。
单片模型在拉伸过程中没有出现孔洞或断裂现象；双片模型在拉伸时出现了断裂现象。
关键词：聚乙烯；石墨烯；拉伸模拟；分子动力学Structure and deformation mechanism ofgraphene-polyethylene composite: Moleculardynamics simulationAbstractThe molecular simulation method was used to construct graphene-polyethylene composite model containing single graphene and double graphene sheets. The microstructure and properties of the composite model were analyzed, and the tensile properties of the composites were studied by uniaxial tension simulation. The results show that, several adsorption layers forms on the surface of graphene. In this layers, the degree of bending of polyethylene decreases, and the polyethylene’s motivity was inhibited. The polyethylene molecules between the graphenes get the strongest influence. From the tensile simulations, graphene significantly increases the yield stress of the polyethylene, and the yield stress of the double sheets model is higher than that of the single sheet model. In the process of stretching, there was no hole or fracture phenomenon in the single sheet model, while the fracture phenomenon occurs in the tension process of the double sheet model.Keywords：Polyethylene；Graphene；Tensile Simulation；Molecular Dynamics目录第1 章引言 (1)1.1聚合物纳米复合材料简介 (1)1.2石墨烯纳米填料简介 (2)1.3聚合物纳米复合材料研究现状及本文研究意义 (4)1.4本文研究目标和内容 (7)第2 章计算理论和软件简介 (8)2.1分子动力学介绍 (8)2.2相关软件简介 (9)第3 章石墨烯-聚乙烯复合材料平衡体系 (11)3.1模拟方法113.1.1模型的构建和平衡 (11)3.1.2平衡动力学参数 (12)3.2结果与讨论 (13)3.2.1体系的相对浓度分析 (13)3.2.3体系中聚乙烯分子的运动特性分析 (16)3.2.4体系聚乙烯分子的回转半径分析 (18)3.3本章小结20 第4 章石墨烯-聚乙烯复合材料拉伸性能 (21)4.1模拟方法214.2结果与讨论 (22)4.2.1复合材料的应力-应变行为 (22)4.2.2复合材料的结构分析 (24)4.2.3复合材料的能量分析 (26)4.3本章小结28 第5 章结论 (30)本科毕业设计(论文)致谢 (31)参考文献 (32)第1 章引言和其他材料相比，高分子材料具有质量更轻、更易加工、价格更便宜、耐腐蚀更好等众多优质性能，已经成为生活生产、各行各业不可或缺的材料之一[1]。
《石墨烯纳米片增强Mg-4Zn-0.5Mn复合材料的组织与力学性能研究》
《石墨烯纳米片增强Mg-4Zn-0.5Mn复合材料的组织与力学性能研究》篇一一、引言随着纳米技术的发展，复合材料以其卓越的力学和物理性能成为众多科研领域的焦点。
尤其是近年来，石墨烯作为一种二维材料，其出色的机械、电学和热学性质使得其在强化金属基复合材料方面有着巨大的应用潜力。
本篇论文旨在研究石墨烯纳米片增强Mg-4Zn-0.5Mn（简称Mg-Zn-Mn）复合材料的微观组织及其力学性能的改进效果。
二、材料与方法2.1 材料制备采用熔炼法制备基础Mg-4Zn-0.5Mn合金，并通过机械分散法将石墨烯纳米片引入至合金体系中，得到不同石墨烯含量（如0.1%、0.3%、0.5%等）的复合材料。
2.2 微观组织观察使用光学显微镜（OM）和透射电子显微镜（TEM）对复合材料的微观组织进行观察，分析其晶粒大小、相结构及石墨烯纳米片的分布情况。
2.3 力学性能测试通过拉伸试验、硬度测试和冲击试验等手段，评估复合材料的力学性能。
三、结果与讨论3.1 微观组织分析通过OM和TEM观察发现，随着石墨烯纳米片含量的增加，Mg-Zn-Mn合金的晶粒得到了显著细化。
石墨烯纳米片的引入使得合金中相的形态变得更加均匀，这为提升力学性能奠定了基础。
同时，随着石墨烯含量的增加，其纳米片在基体中的分布也变得更加均匀，无明显团聚现象。
3.2 力学性能研究力学性能测试结果显示，添加了石墨烯纳米片的Mg-Zn-Mn 复合材料较纯合金展现出更佳的力学性能。
具体来说，随着石墨烯含量的增加，材料的拉伸强度、硬度以及冲击韧性均有所提高。
这得益于石墨烯纳米片对晶粒的细化作用和其对位错运动的阻碍作用，使得材料在受力时能够更加均匀地传递应力，减少了应力集中现象。
此外，通过对比不同石墨烯含量的复合材料性能，发现适量的石墨烯纳米片添加（如0.3%或0.5%）可以获得最佳的力学性能提升效果。
过高的添加量可能导致石墨烯纳米片在基体中的团聚，反而影响性能的提升。
四、结论本研究通过引入不同含量的石墨烯纳米片，成功制备了Mg-Zn-Mn复合材料。
《石墨烯纳米片增强Mg-4Zn-0.5Mn复合材料的组织与力学性能研究》范文
《石墨烯纳米片增强Mg-4Zn-0.5Mn复合材料的组织与力学性能研究》篇一摘要本研究着重于利用石墨烯纳米片（Graphene Nanoplatelets，GNPs）对Mg-4Zn-0.5Mn（M4Zn5）复合材料进行增强处理，分析其组织结构变化与力学性能的提升情况。
通过对材料微观结构的深入探究，以及对材料的力学性能的详尽测试，为镁基复合材料在工程应用中的进一步发展提供理论依据。
一、引言随着现代材料科学的进步，镁合金因其轻质、高强度和良好的加工性能，在航空、汽车等领域得到了广泛应用。
然而，为了满足日益增长的性能需求，对镁合金的强化和增韧技术成为了研究的热点。
石墨烯纳米片作为一种新型的纳米增强材料，因其卓越的力学性能和良好的相容性，被广泛用于金属基复合材料的制备。
本研究旨在通过将石墨烯纳米片引入到Mg-4Zn-0.5Mn （M4Zn5）复合材料中，研究其组织结构与力学性能的变化。
二、材料制备与实验方法1. 材料制备：将石墨烯纳米片通过高能球磨法均匀地分散于M4Zn5镁基体中，然后进行热压烧结处理，得到不同含量石墨烯纳米片的复合材料试样。
2. 实验方法：利用光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察试样的微观组织结构；采用X射线衍射分析（XRD）分析物相组成；进行硬度测试、拉伸试验等以评估材料的力学性能。
三、实验结果与讨论1. 微观组织结构分析：（1）通过SEM和TEM观察发现，石墨烯纳米片在M4Zn5基体中分布均匀，无明显团聚现象。
（2）随着石墨烯纳米片含量的增加，晶粒尺寸有所减小，晶界更加清晰。
（3）XRD分析表明，复合材料中未出现新的物相生成，说明石墨烯纳米片的加入并未引起明显的化学反应。
2. 力学性能分析：（1）硬度测试表明，随着石墨烯纳米片含量的增加，复合材料的硬度逐渐提高。
当石墨烯纳米片含量达到一定值时，硬度达到峰值并保持稳定。
（2）拉伸试验显示，添加了石墨烯纳米片的M4Zn5复合材料，其屈服强度和抗拉强度均有显著提高。
在lammps中,石墨烯,集中应力,变形
在LAMMPS (Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator) 中，石墨烯受到集中应力的作用会发生变形。
本文将对这一现象进行详细讨论，旨在探究石墨烯在外力作用下的变形机理和特性，为相关研究提供理论参考和实验指导。
1. 石墨烯的特性石墨烯是由碳原子组成的二维晶格结构，具有许多特殊的物理和化学性质，如高导电性、高热导率、超薄透明等。
由于其独特的结构和性质，石墨烯被广泛应用于材料科学、纳米技术和微电子学领域。
2. 集中应力对石墨烯的作用当外力作用于石墨烯表面时，会产生集中应力，即在作用点周围形成较大的应力场。
石墨烯具有很高的机械强度，但在集中应力的作用下仍会发生变形。
这种变形可能表现为拉伸、弯曲、扭转等形式，取决于外力的方向和大小。
3. 石墨烯变形的模拟方法为了研究石墨烯在集中应力作用下的变形行为，可以借助分子动力学模拟软件LAMMPS进行模拟。
通过构建石墨烯晶格模型、设定外力作用条件和运行模拟程序，可以获得石墨烯的变形过程和力学性能参数。
4. 结果与分析通过LAMMPS模拟可以得到石墨烯在不同集中应力作用下的变形情况。
当外力沿石墨烯平面方向作用时，石墨烯呈现出拉伸和压缩的变形形式；当外力垂直于石墨烯平面作用时，石墨烯呈现出扭转和弯曲的变形形式。
通过分析模拟结果，可以得到石墨烯材料的弹性模量、屈服强度、断裂应变等重要力学性能参数。
5. 应用与展望石墨烯在微纳米器件、柔性电子、传感器等领域具有广阔的应用前景，但在实际应用中需要考虑其在集中应力下的变形特性。
通过对石墨烯变形行为的深入研究，可以为相关领域的材料设计和性能优化提供科学依据，推动石墨烯在新能源、新材料等领域的实际应用。
总结：通过LAMMPS模拟，可以深入研究石墨烯在集中应力作用下的变形机理和特性，为相关领域的科学研究和工程应用提供重要的理论参考和实验指导。
石墨烯的变形行为研究不仅对材料科学和纳米技术具有重要意义，也有助于推动石墨烯在未来的应用和发展。
石墨烯薄膜拉伸性能的分子动力学模拟_韩强
收稿日期: 2011-06-20 8151064101000002 ) * 基金项目: 广东省自然科学基金资助项目( 10151064101000062 ， )， mail: emqhan@ scut． edu． cn 作者简介: 韩强( 1963男， 教授， 博士生导师， 主要从事非线性动力学研究． E-
第 40 卷 第 2 期 2012 年 2 月
华南理工大学学报( 自然科学版) Journal of South China University of Technology ( Natural Science Edition)
Vol． 40 No． 2 February 2012
565X( 2012 ) 02-0029-06 文章编号: 1000-
［1 ］ 自从碳纳米管 ( CNTs) 被发现以来， 由于其在 力学、 化学、 热力学 和电 学 等 方 面 具 有 的 独 特性 质， 使得纳米研究成为 当 今 世 界 的 热 点 问题 之 一． 近 年 ［2 ］ 来， 随着单 层石墨烯 的 制 备 成 功， 引 发了 新 的碳 2 ． 质材料的研究热潮 单层石墨烯是以 sp 轨道杂化的 碳 原 子 形 成 的 蜂 窝 状 六 角 平 面 晶 体， 厚度仅为 0． 335 nm， 其中 C —C 键键 长 约 为 0． 142 nm， 为目 前 ［3 ］ 世界上存 在 的 最 薄的 材 料． 理 论 计 算 表明， 单层 是普通 石墨烯的弹性模 量 在 700 ～ 1 000 GPa 之 间， 钢材的 5 倍．
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分子动力学模拟
单层、 多层石墨烯的物理模型
文中 采 用 的 单 层石墨烯薄膜 尺寸列 于 表 1 中． L x 表示单层石墨烯 x 方向的长度， L y 表示 单 层 其中 ， y ． 石墨烯 方向的长度 图 1 所 示 为 单 层石墨烯的 原 子构 型 图． 可 以 看 出: 当对薄膜进行 x 方向拉伸时， 相当于分析扶 手 椅 型石墨烯的拉伸性能; 当对薄膜进行 y 方向拉伸 时， 相当于分析锯齿型石墨烯的拉伸性能．
石墨烯-铝复合材料的拉伸、剪切和冲击性能研究
石墨烯-铝复合材料的拉伸、剪切和冲击性能研究石墨烯/铝复合材料的拉伸、剪切和冲击性能研究摘要：石墨烯是由碳原子构成的二维蜂窝结构材料，具有优异的力学性能和独特的电学、热学特性。
近年来，石墨烯与金属的复合材料研究得到了广泛关注。
本文研究了石墨烯/铝复合材料的拉伸、剪切和冲击性能，并通过实验进行了验证。
引言：近年来，随着科技的发展，人们对材料力学性能的研究日益深入。
石墨烯作为一种新型材料，由于其优异的力学性能和独特的电学、热学特性，引起了广泛的关注。
石墨烯与金属的复合材料研究对于开发新型结构材料具有重要意义。
本文选取了石墨烯/铝复合材料作为研究对象，主要探讨该复合材料的拉伸、剪切和冲击性能。
实验材料与方法：本实验选用商用石墨烯和纯铝作为原料，在一定的工艺条件下制备了石墨烯/铝复合材料。
通过扫描电子显微镜（SEM）观察了复合材料的微观形貌。
拉伸试验使用万能试验机，剪切试验通过剪切装置进行，冲击试验则采用冲击试验机进行。
结果与分析：通过SEM观察，发现石墨烯在铝基体表面均匀分散，与铝形成了良好的结合。
拉伸试验结果显示，石墨烯的加入显著提高了复合材料的强度和韧性。
与纯铝相比，石墨烯/铝复合材料的屈服强度提高了50%，延伸率增加了30%。
剪切试验结果表明，石墨烯的加入改善了复合材料的抗剪强度，剪切变形能力也有所提高。
冲击试验发现，石墨烯的引入增加了复合材料的冲击韧性，抗冲击性能得到了显著提高。
讨论：石墨烯的加入对铝基复合材料的力学性能有明显的影响。
其强化效果主要来源于石墨烯与基体的优异界面结合，通过有效地吸收和分散应力，阻止裂纹扩展。
此外，石墨烯的高导热性和导电性也有助于提高复合材料的整体性能。
结论：本文研究了石墨烯/铝复合材料的拉伸、剪切和冲击性能，并通过实验对其性能进行了验证。
通过实验结果可得知，石墨烯的引入显著提高了复合材料的强度、韧性和抗冲击性能。
该研究为石墨烯与金属的复合材料研究提供了重要的理论与实验基础，也为开发新型结构材料提供了新的思路。
精编相同尺寸的扶手椅型石墨烯与碳纳米管的拉伸力学性能分析资料
相同尺寸的扶手椅型石墨烯与碳纳米管的拉伸力学性能分析石墨烯建模步骤如下:| Doc-uwi!- rf be nx>i»d rtsiwp-k- N noiBd:2、在菜单栏Build — symmetry — make P1 （去掉晶体结构中的所有点的操作，只保留其平移对称性） 3、在菜单栏中:Build — symmetry — redefi ne lattice 改变其重新定义晶胞中基矢的4、 在菜单栏中：Build — crystals — rebuild crystal 中改变a , b , c 的值调整盒子大 小。
5、 在菜单栏中：Build — symmetry — supercell 改变 supercell range 得到你多胞多 层的石墨烯我用MS 建立模型的尺寸依据是2.5nm x 20nm 。
其中A :碳纳米管（swnt ）的具体尺寸为2.56nm X 19.56nm,沿Z 向拉伸；B :单层石墨烯（graphene 的具体尺寸为2.56nm x 19.54nm,沿Y 向拉伸。
在进行supercell 设置时，swnt 的A 、B 值不变，C=80;在lattice 设置中a=25.6 ?, b=195.6?supercell 设置时，graphene 的 C 值不变，A=46, B=80;在 lattice 设置 中 a=25.6 ?, b=195.4 ?。
6、 当设置完以上参数后，把光标点在模型上，右击，在弹出的菜单中点击 出来如下图所示的图框：如果模型的长度只是你理想的设定值, 那么直接关掉对话框；若调整 c 方向尺寸，则点击I ,上下调整C 值大小。
MS 建模1、File — import — D 盘—Accelrys — MS5.5^Share — Structures graphite.msi 如下图:—ceramics —| j. swT A*it] tf-Ij^dumcndLmuJQWiyJ'J 3J7 E ff^uQr&p3liw-.mU2010^/22 ⑹豪面裡皿PO4*2O1CV9/22 3iZ73J7寸取目MA Windows Inslialer ：KM] ^L>2B4O7.m5：棒国E 羅ZfHQ 那!2 Bc27九卜:3.11 KEI島涉 ueaw201W22 跚 iHtfl2010/9.^2 31Z7-方向。
石墨烯拉伸结果
石墨烯拉伸结果
摘要：
一、石墨烯简介
二、石墨烯拉伸实验
三、石墨烯拉伸结果及应用
四、石墨烯拉伸技术前景
正文：
石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构新材料，具有高强度、导电性、透明性等特点，一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在。
然而，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在2004 年成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此获得了2010 年诺贝尔物理学奖。
石墨烯的拉伸实验是研究其性能和应用的关键环节。
通过拉伸实验，可以改变石墨烯的结构和性能，从而为实际应用提供可能。
近年来，研究人员在石墨烯拉伸方面取得了显著进展，包括成功地将石墨烯拉伸至前所未有的长度和强度。
石墨烯拉伸的结果令人振奋。
实验表明，石墨烯在拉伸过程中可以保持其优异的性能，如高强度、高导电性和透明性。
此外，拉伸石墨烯还具有许多新特性，如可变形性、弹性和柔韧性等。
这些特性使拉伸石墨烯在许多领域具有广泛的应用前景，如柔性显示屏、可穿戴设备、航空航天、汽车制造等。
石墨烯拉伸技术仍处于初级阶段，但已经展示出巨大的潜力。
未来，随着
研究的深入和技术的进步，石墨烯拉伸技术有望进一步优化和成熟，为人类带来更多便利和创新。