Mechanical modeling of a single-walled carbon nanotube using the finite element approach

J. H. Rangel; W. Brostow; V. M. Castano

Data publikacji : 2013-04-30

Tom 58 Nr 4 (2013)

Mechaniczne modelowanie jednościennych nanorurek węglowych metodą elementów skończonych

J. H. Rangel W. Brostow V. M. Castano

Abstrakt

W artykule opisano procedurę analityczną wyznaczania modułu sprężystości jednościennych nanorurek węglowych o strukturze fotelowej. Siły oddziaływania między atomami wyrażono za pomocą potencjałów wprowadzonych na gruncie mechaniki kwantowej. Do opisu osiowego rozciągania i zginania użyto potencjału typu Morse'a. Model tworzy heksagonalna siatka, w której węzły odpowiadają atomom, a linie wiązaniom między nimi. Metodę elementów skończonych zastosowano do przedstawienia nanorurki, której jeden koniec jest unieruchomiony, podczas gdy do drugiego końca przyłożone są siły rozciągające. Wynikiem symulacji jest kształt zdeformowanej nanorurki i jej moduł sprężystości. Zbadano również wpływ ogólnych wymiarów nanorurki na moduł sprężystości.

Słowa kluczowe

nanotechnologia ; nanorurki węglowe ; modelowanie komputerowe ; sztywność wiązań ; materiały zaawansowane nanotechnology ; carbon nanotubes ; computer modeling ; bond stiffness ; advanced materials

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Rangel, J. H., Brostow, W., & Castano, V. M. (2013). Mechaniczne modelowanie jednościennych nanorurek węglowych metodą elementów skończonych. Polimery, 58(4), 276-281. Pobrano z https://ichp.vot.pl/index.php/p/article/view/733

Bibliografia

Li Lingyu, Li Bing, Hood M. A., Li Ch. Y.: Polymer 2009, 50, 953.

2. Harris P. J.: „Carbon nanotubes and related structures”, Cambridge University Press 1999.

3. Dresselhaus M. S.: Annu. Rev. Mater: Sci. 1997, 27, 1.

4. Terrones M.: Annu. Rev. Mater. Res. 2003, 33, 419.

5. Treacy M. M. J., Ebbesen T. W., Gibson J. M.: Nature 1998, 381, No. 20, 678.

6. Kroto H. W., Heath J. R., O’Brien S. C., Curl R. F., Smalley R. E.: Nature 1985, 318, 162.

7. Wan H., Delale F.: Meccanica 2010, 45, 43.

8. Belytschko T., Xiao S. P., Schatz G. C., Ruoff R. S.: Phys. Rev. B: Condens. Matter. 2002, 65, 235 430.

9. Rossi M., Meo M.: Compos. Sci. Technol. 2009, 69, 1394.

10. Govindjee S., Sackman J. L.: Solid State Commun. 1999, 110, 227.

11. Lu J. P.: J. Phys. Chem. Solids 1997, 58, 1649.

12. Gurtin M.: „Continuum Mechanics” Academic Press 1981.

13. Cook R. D., Malkus D. S., Plesha M. E.: „Concepts and application of finite element analysis”, John Wiley & Sons Inc., New York 1988.

14. Ansys, Inc. Software, ver 11, 2009, Canonsburgh PA, USA.

15. Ghasemzadeh H., Jalalabad E. A.: Int. J. Civil Eng. 2011, 9, No. 3, 223.

Google Scholar

Cytowania w Google Scholar

Statystyki

Total abstract views : 66

PDF Downloads : 31