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单壁碳、氮化硼和碳化硅纳米管的纳米尺度行为

DOI：10.1007/s00707-018-2336-7 期刊：Acta Mechanica 出版年份：2019 更新时间：2025-09-22 14:30:05
摘要： 该论文通过基于Morse势和余弦势函数的简易"棍-弹簧"模型，对无缺陷单壁碳、氮化硼及碳化硅扶手椅型与锯齿型纳米管进行了数值研究。研究考察了纳米管的松弛构型，并通过将拉伸、扭转和径向测试纳入Donnell薄壳模型的膜行为框架内，全面评估了其弹性常数。研究提供了与参考第一性原理结果的广泛对比，并据此优化了六方碳化硅纳米材料势函数的部分参数。
作者： Alessandra Genoese，Andrea Genoese，Ginevra Salerno
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

采用棍-弹簧模型研究单壁碳纳米管、氮化硼纳米管和碳化硅纳米管的纳米尺度力学行为，评估其松弛构型与弹性常数，并与从头算结果进行对比。

研究成果

棒-弹簧模型能有效预测碳纳米管、氮化硼纳米管和碳化硅纳米管的松弛构型与弹性常数，与从头算结果吻合良好。这些纳米管呈现非各向同性行为，该模型适用于线性分析，但在高度非线性情境下可能需要改进?；谟氪油匪闶莶钜熳钚』颍岢隽颂蓟枘擅撞牧系挠呕问?。

研究不足

该研究忽略了长程相互作用，并假设纳米管无缺陷。该模型可能无法捕捉所有非线性效应，且对比仅限于现有的第一性原理数据。连续介质模型未能完全表征小尺度效应。

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