石墨烯/柔性基底復(fù)合結(jié)構(gòu)雙向界面切應(yīng)力傳遞問(wèn)題的理論研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-31 08:58
界面力學(xué)性能是影響石墨烯/柔性基底復(fù)合結(jié)構(gòu)整體力學(xué)性能的關(guān)鍵因素,因此對(duì)該結(jié)構(gòu)界面切應(yīng)力傳遞機(jī)理的研究十分必要.考慮了石墨烯和基底泊松效應(yīng)的影響,本文提出了二維非線性剪滯模型.對(duì)于基底泊松比相比石墨烯較大的情況,利用該模型理論研究了受單軸拉伸石墨烯/柔性基底結(jié)構(gòu)的雙向界面切應(yīng)力傳遞問(wèn)題.在彈性粘結(jié)階段,導(dǎo)出了石墨烯雙向正應(yīng)變和雙向界面切應(yīng)力的半解析表達(dá)式,分析了不同位置處石墨烯正應(yīng)變和界面切應(yīng)力的分布規(guī)律.導(dǎo)出了石墨烯/柔性基底結(jié)構(gòu)發(fā)生界面滑移的臨界應(yīng)變,結(jié)果表明該臨界應(yīng)變低于利用經(jīng)典一維非線性剪滯模型得到的滑移臨界應(yīng)變,并且明顯受到石墨烯寬度尺寸以及基底泊松比大小的影響.基于二維非線性剪滯模型建立有限元模型(FEM),研究了界面滑移階段石墨烯雙向正應(yīng)變和雙向界面切應(yīng)力的分布規(guī)律.與一維非線性剪滯模型的結(jié)果對(duì)比表明,當(dāng)石墨烯寬度較大時(shí),二維模型和一維模型對(duì)石墨烯正應(yīng)變、界面切應(yīng)力以及滑移臨界應(yīng)變的計(jì)算結(jié)果均存在較大差別,但石墨烯寬度很小時(shí),二維模型可近似被一維模型代替.最后,通過(guò)與拉曼實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比,驗(yàn)證了二維非線性剪滯模型的可靠性,并得到了石墨烯/聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底結(jié)...
【文章來(lái)源】:物理學(xué)報(bào). 2020,69(05)北大核心EISCICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:13 頁(yè)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]單層單晶石墨烯與柔性基底界面性能的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 仇巍,張啟鵬,李秋,許超宸,郭建剛. 物理學(xué)報(bào). 2017(16)
本文編號(hào):3111167
【文章來(lái)源】:物理學(xué)報(bào). 2020,69(05)北大核心EISCICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:13 頁(yè)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]單層單晶石墨烯與柔性基底界面性能的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 仇巍,張啟鵬,李秋,許超宸,郭建剛. 物理學(xué)報(bào). 2017(16)
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