تأثیر عیب استون-والز بر استحکام گرافین موجدار با استفاده از شبیهسازی دینامیک مولکولی
نویسندگان
1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران
2 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران
3 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران
doi
چکیده
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.
