تأثیر عیب استون-والز بر استحکام گرافین موج‌دار با استفاده از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی

نویسندگان

  • امین حمزه ای کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران
  • عماد جمعه‌زاده استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران
  • مسعود رضائی زاده استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران
چکیده مقاله:

گرافین بدون عیب دارای خصوصیات مکانیکی فوق‌العاده‌ای است، ولی گرافین دارای عیوب ساختاری ازجمله عیب استون-والز است که باعث تغییر خواص فیزیکی آن می‌گردد. از طرفی، گرافین به‌طورکلی در اثر شرایط ترمودینامیکی به‌ صورت کاملاً صاف نیست و دارای موج‌هایی است و وجود ناهمواری در سطح گرافین باعث تغییر رفتار گرافین می شود. در این مقاله خصوصیات مکانیکی گرافین موج‌دار دارای عیب استون-والز تحت کشش تک ‌محوره مورد مطالعه قرار گرفته است. سطح ناهموار گرافین موج‌دار بوسیله تابع تصادفی با استفاده از نرم ‌افزار MATLAB مدل شده است و گرافین بدون موج و گرافین موج‌دار دارای عیب استون-والز با یکدیگر مقایسه شده‌اند. از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی برای بررسی تأثیر عیب استون- والز بروی استحکام نهایی گرافین استفاده شده و برای مدل کردن پیوندهای کووالانسی بین اتم‌های کربن از تابع پتانسیل AIREBO استفاده شده است. همچنین کنترل دمای سیستم توسط ترموستات نوز-هوور انجام گرفته است. نتایج نشان می‌دهند که عیب استون-والز استحکام نهایی گرافین آرمچیر را به ‌شدت کاهش می‌دهد، اما تأثیر کمتری بر استحکام نهایی گرافین در جهت زیگزاگ دارد. همچنین موجدار کردن گرافین عیب­دار باعث افزایش استحکام کششی در جهت زیگزاگ و کاهش آن در جهت آرمچیر خواهد شد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

تأثیر عیب استون- ولز بر استحکام نهایی نانولوله‏های کربنی

In this study, a three-dimensional finite element (FE) model for armchair, zigzag and chiral single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) is proposed. To create the FE models, nodes are placed at the locations of carbon atoms and the bonds between them are modeled using three-dimensional elastic beam elements. The FE model is used to investigate the influence of chirality and Stone-Wales defects on ...

متن کامل

تأثیر عیب استون- ولز بر استحکام نهایی نانولوله‏های کربنی

در این پژوهش، یک مدل سه­بعدی اجزاء محدود برای نانولوله­های کربنی تک­دیواره­ آرمچیر، زیگزاگ و کایرال پیشنهاد شده است. برای ایجاد مدل اجزاء محدود، گره‏ها در محل اتم‏ها جایگزین شده، پیوندها به عنوان جزء تیر الاستیک سه‏بعدی مدل سازی شده است. با استفاده از این مدل تأثیر کایرالیتی و عیب استون- ولز بر استحکام نهایی (تنش نهایی و کرنش نهایی) نانولوله­ کربنی تک‏دیواره بررسی شده است. نتایج نشان می­دهد که ...

متن کامل

بررسی خواص مکانیکی گرافین عاملدار شده با هیدروژن با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی

در این مقاله با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی، خواص مکانیکی گرافین عاملدار شده توسط هیدروژن بررسی شده است. استحکام کششی و مدول یانگ بدست آمده برای گرافین در تطابق خوبی با نتایج تجربی هستند. هیدروژن دار کردن گرافین تاثیر قابل ملاحظه ای بر روی خواص مکانیکی گرافین دارد و می تواند خواص مکانیکی گرافین را تعدیل کند. این تاثیر در دو حالت پوشش هیدروژن به صورت نامنطم(کاتوره ای) و منظم بررسی شده ا...

متن کامل

تحلیل مقاومت جریان آب در نانوکانالها با استفاده از شبیهسازی غیر تعادلی دینامیک مولکولی

در این مقاله، از شبیه سازی غیر تعادلی دینامیک مولکولی جهت مطالعه تأثیرات خواص سطح و دمای سیستم بر رفتار هیدرودینامیکی و انتقال حرارتی مولکول های آب در نانو کانال استفاده شده است. در این مطالعه که بر اساس شبیه سازی دینامیک مولکولی است از پتانسیل الکتریکی و پتانسیل لنارد- جونز برای مدل کردن برهم کنش های بین ذرات استفاده شده است. نیروهای خارجی به مرکز جرم هر یک از مولکول های آب در جهت محور xاعمال ...

متن کامل

بررسی فرآیند ذوب پریلین با استفاده از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی

Melting process of perylene is investigated using molecular dynamics simulation. Some of thermodynamic properties such as potential energy and transition order parameter are calculated as a function of temperature in the range of 500 K-600 K. These calculations are performed by two different methods in NPT and NVT ensembles. The selected interaction potential is Re-squared and the simulations a...

متن کامل

تاثیر هندسه و سرعت ابزار بر تولید حرارت در فرایند برش نانومتری تکبلور مسی با استفاده از روش شبیهسازی دینامیک مولکولی

تولید حرارت در طول فرایند ماشینکاری نانومتری یکی از پیامدهایی است که سعی میشود به کمترین حد رسانده شود. این پژوهش به بررسی تاثیر شعاع انحنای نوک ابزار و سرعت برش بر تولید حرارت و بالانس انرژی در قطعهکار میپردازد. در این راستا، فرایند برش نانومتریک بر قطعهکار تک بلور مس، با روش دینامیک مولکولی و تابع پتانسیل فلزی EAM شبیهسازی شده و با ارایه مدل توزیع انرژی، تاثیر عوامل یاد شده مورد بررسی قرار...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 48  شماره 1

صفحات  153- 157

تاریخ انتشار 2018-04-21

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023