Phân tích dạng phá hủy hỗn hợp (mixed mode) của vật liệu Graphene đơn lớp bằng phương pháp phần tử hữu hạn
Email tác giả liên hệ:
ng_mky@hcmute.edu.vnTừ khóa:
Hệ số cường độ ứng suất graphene, phá hủy hỗn hợp vật liệu graphene đơn lớp, cường độ tới hạn grapheneTóm tắt
Dạng phá hủy thứ nhất và thứ hai của tấm graphene đơn lớp với vết nứt ở giữa tấm là mô hình điển hình với những kết quả đã được nghiên cứu bởi mô hình phân tích cơ học và phần tử hữu hạn. Phương pháp phần tử hữu hạn dựa trên phân tích vi mô được sử dụng để hiểu rõ ràng hành vi phá hủy của graphene đơn lớp. Bằng phương pháp phân tích lý thuyết cũng như phương pháp phần tử hữu hạn, người ta đã tìm ra hệ số cường độ tới hạn của dạng phá hủy thứ nhất KIC và dạng hai KIIC. Dạng phá hủy hỗn hợp của dạng I và II theo hướng armchair đã được nghiên cứu với các góc pha khác nhau. Mô hình thực hiện dạng phá hủy hỗn hợp này được thiết lập với hướng tải và điều kiện biên dựa vào mô hình của Arcan. Giá trị hệ số cường độ ứng suất ở từng góc pha đã được xác định và được so sánh đánh giá với các kết quả nghiên cứu trước.
Tải xuống: 0
Tài liệu tham khảo
T. Zhu, J. Li, S. Ogata and S. Yip. Mechanics of ultra-strength materials. Materials Research Society Bulletin. 34, pp. 167-172, 2009.
L.J. Gibson, M.F. Ashby. Cellular Solids: Structure and Properties. Cambridge University Press. 2nd ed, 1999.
Bin Zhang, Lanjv Mei, and Haifeng Xiao. Nanofracture in graphene under complex mechanical stresses. Applied Physics Letters. 121915, 101, 2012.
Dibakar Datta, Siva P.V. Nadimpalli, Yinfeng Li, Vivek B. Shenoy. Effect of crack length and orientation on the mixed-mode fracture behavior of graphene. Extreme Mechanics Letters. 2015.
Prasanna Thiyagasundaram, Junqiang Wang, Bhavani V. Sankar, Nagaraj K. Arakere. Fracture toughness of foams with tetrakaidecahedral unit cells using finite element based micromechanics. Engineering Fracture Mechanics. 78, pp. 1277–1288, 2011.
S. Choi and B. V. Sankar. Fracture Toughness of Carbon Foam. Journal of Composite Materials. 37, 2101, 2003.
ANSYS user’smanual, 2012.
Pei. QX, Zhang. YW,Shenoy. VB. A molecular dynamics study of the mechanical properties of hydrogen functionalized graphene. CARBON 48. 3, pp. 898-904, 2010.
Duplock E J, Scheffler M and Lindan P J D. Hallmark of Perfect Graphene. Physical Review Letters. 92(22), pp.225502-225505, 2004.
Zhou X, Zhou J and Ou-Yang Z. Strain energy and Young’s modulus of single-wall carbon nanotubes calculated from electronic energy-band theory. Physical Review B. 62, pp. 13692-13696. 2000.
Tu Z and Ou-Yang. Single-walled and multiwalled carbon nanotubes viewed as elastic tubes with the effective Young’s moduli dependent on layer number. Physical Review B. 65, 233407, 2002.
Pantano A, Parks D M and Boyce MC. Mechanics of Deformation of Single- and Multi-Wall Carbon Nanotubes. Mech. Physical Solids. 52, pp. 789-821, 2004.
Konstantin N Kudin, Gustavo E Scuseria and Boris I Yakobson. C2F, BN, and C nanoshell elasticity from ab initio computations. Physical Review B. 65, 235406, 2001.
Goupalov S V. Continuum model for long-wavelength phonons in two-dimensional graphite and carbon nanotubes. Physical Review B. 71, 085420, 2005.
Reddy C D, Rajendran S and Liew K M. Equilibrium configuration and continuum elastic properties of finite sized graphene. Nanotechnology. 17, pp. 864-870, 2006.
F Scarpa, S Adhikari and A Srikantha Phani. Effective elastic mechanical properties of single layer graphene sheets. Nanotechnology. 20, 065709 (11pp), 2009.
Minh-Ky, Nguyen. Fracture analysis of single layer graphene sheets. Journal of Technical Education Science. No.35A, 2016,
Minh-Ky, Nguyen. Micromechanics Study for Fracture Behavior of Single Layer Graphene Sheet. Ulsan of University, Thesis PhD, 2013.
Banks-Sills L, Arcan M, Bortman Y. A mixed mode fracture specimen for mode II dominant deformation. Engng Fract Mech. 20(1), pp. 145–157, 1984.
Banks-Sills L, Arcan M. A compact mode II fracture specimen, fracture mechnics, ASTM STP. 905, vol. 17, pp. 347–363, 1986.
Tải xuống
Đã Xuất bản
Cách trích dẫn
Giấy phép
Tác phẩm này được cấp phép theo Giấy phép quốc tế Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 .
Bản quyền thuộc về JTE.
