碳纳米管裂尖应力场分析

【作者】 王杰； 刘猛雄； 李喜德；

【机构】 清华大学航天航空学院；

【摘要】 碳纳米管作为典型的一维材料,具有高模量、高强度和低重量的特点,使得其在未来的材料和工程制造领域具有很大的潜力。虽然碳纳米管具有很高的强韧特性,但是微裂纹的存在会使得碳纳米管的强度急剧下降,这是由于裂尖附近产生高度的应力集中,导致裂尖原子价健很快达到断裂强度并且失效。因此,裂尖应力场对于碳纳米管的材料失效具有重要影响。本文通过分子动力学模拟和梯度弹性理论,分析了碳纳米管材料裂尖应力场以及其与裂纹尺寸之间的关系,揭示了纳尺度材料的断裂失效机制。更多还原