Respuesta mecánica del conjunto de nanotubos de carbono a la compresión lateral
Autores: Abdullina, Dina U.; Korznikova, Elena A.; Dubinko, Volodymyr I.; Laptev, Denis V.; Kudreyko, Alexey A.; Soboleva, Elvira G.; Dmitriev, Sergey V.; Zhou, Kun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Respuesta mecánica del conjunto de nanotubos de carbono a la compresión lateral
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Nanotubo de carbono
Compresión biaxial lateral
Evolución de la estructura
Respuesta mecánica
Modelo de cadena
Transición de fase
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
La evolución de la estructura y la respuesta mecánica del paquete de nanotubos de carbono (CNT) bajo compresión biaxial lateral se investiga en condiciones de deformación plana utilizando el modelo de cadena. En este modelo, se tienen en cuenta la rigidez a la tracción y flexión de las paredes de los CNT, así como las interacciones de van der Waals entre ellos. Inicialmente, el paquete en sección transversal es una red triangular de CNT circulares en zigzag. Bajo compresión controlada por la tensión, se observan varias transformaciones estructurales. En primer lugar, la transición de fase de segundo orden conduce a la estructura cristalina con una celda de traslación doble. Luego tiene lugar la transición de fase de primer orden con la aparición de CNT colapsados. Una mayor compresión resulta en un aumento de la fracción de CNT colapsados a una tensión compresiva casi constante y eventualmente todos los CNT colapsan. Se encontró que la energía potencial del paquete de CNT durante la deformación cambia principalmente debido a la flexión de las paredes de los CNT, mientras que la contribución de las energías de tensión-compresión de las paredes y de las interacciones de van der Waals es considerablemente menor.
Descripción
La evolución de la estructura y la respuesta mecánica del paquete de nanotubos de carbono (CNT) bajo compresión biaxial lateral se investiga en condiciones de deformación plana utilizando el modelo de cadena. En este modelo, se tienen en cuenta la rigidez a la tracción y flexión de las paredes de los CNT, así como las interacciones de van der Waals entre ellos. Inicialmente, el paquete en sección transversal es una red triangular de CNT circulares en zigzag. Bajo compresión controlada por la tensión, se observan varias transformaciones estructurales. En primer lugar, la transición de fase de segundo orden conduce a la estructura cristalina con una celda de traslación doble. Luego tiene lugar la transición de fase de primer orden con la aparición de CNT colapsados. Una mayor compresión resulta en un aumento de la fracción de CNT colapsados a una tensión compresiva casi constante y eventualmente todos los CNT colapsan. Se encontró que la energía potencial del paquete de CNT durante la deformación cambia principalmente debido a la flexión de las paredes de los CNT, mientras que la contribución de las energías de tensión-compresión de las paredes y de las interacciones de van der Waals es considerablemente menor.