奈米碳管強度及勁度之估測

  • 侯 彥嘉

學生論文: Master's Thesis

摘要

摘要 題 目: 奈米碳管強度及勁度之估測 研 究 生: 侯彥嘉 指導教授: 胡潛濱 奈米碳管為目前新興的補強材料,它具有優秀的機械性質,如高強度、高韌性、重量輕等特性;本文主要結合有限元素法及分子動力學去估測其機械性質,參考相關文獻提出的方法並做修改。文中使用有限元素軟體ANSYS裡樑元素來模擬連結相鄰兩碳原子之共價鍵,導入modified Morse potential 為共價鍵中的勢能函數,而層間凡德瓦力則模擬成彈簧元素。藉由非線性樑理論推導出樑元素之材料性質,再由軟體模擬碳管並計算整體的機械性質及估測整體強度。從結果得知,不同形態的單壁奈米碳管其楊氏係數約為1-1 2 TPa左右、浦松比約為0 17-0 25左右,而降伏強度則落在20-30 GPa範圍內。參考其他文獻的數值比較,本文結果有一定程度的吻合;顯示研究方法有相當程度的正確性與可靠性。在極限強度方面,因未考慮Stone-Wales defect 等結構變化,故數值結果皆小於相關文獻。 本文也以有限元素法的觀點在機械性質方面做討論,將模擬共價鍵之樑元素做切割並增加元素量來做收斂性分析,文中也討論奈米碳管的長徑比對機械性質的影響,比較兩者的差異性,其結果確定已收斂(
獎項日期2014 八月 14
原文???core.languages.zh_ZH???
監督員Chyanbin Hwu (Supervisor)

引用此

'