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通过原子和连续模型研究玻璃态聚合物纳米复合材料的力学性能:界面的作用。 (英语) Zbl 1507.74027号

摘要:通过结合原子分子动力学(MD)模拟和均匀化方法的新层次计算方法,研究了玻璃态聚合物纳米复合材料(PNC)的力学性能。均匀化方法基于详细的原子MD模拟和通过Hill-Mandel引理的变分方法之间的系统纳米/微观/宏观耦合。提出的方法用于不同纳米颗粒(NP)体积分数的玻璃状聚丁二烯/二氧化硅纳米复合材料模型。最初,使用MD模拟,通过探测密度分布和平衡时的应力分布直接检查PNC中的聚合物/NP界面。通过使用基于连续介质力学的方法,我们可以计算每个原子的有效变形梯度,从而可以探测原子模型中(局部)应力场和应变场的分布。利用这种新方法,可以直接计算聚合物/NP界面的有效杨氏模量和泊松比,与聚合物基体相比,其刚性更高,将界面和聚合物的力学性能与均匀化方法相结合,建立了预测PNC力学性能的连续模型,发现该模型与原子力学MD模拟计算的有效力学性能非常吻合。

MSC公司:

74A25型 固体力学中的分子、统计和动力学理论
2005年第74季度 固体力学平衡问题中的均匀化
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全文: 内政部

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