尼龙6/SiO2纳米复合材料宏观等效弹性模量的预测
本文尝试建立了一种完全从分子结构出发，同时计入不同尺度高次结构的影响，可以预测复杂材料宏观等效弹性模量的数值计算方法体系。以原位复合制备的尼龙6/SiO2纳米复合材料为例，在对其不同尺度结构特征的研究基础之上，从空间尺度上将它划分为宏观、细观和纳观三个层次，并分别构建纳观和细观代表体积单元。然后，根据逐次均匀化方法，采用广义自洽技术从纳观尺度开始依次对相邻尺度进行关联，直到获得该材料的宏观等效弹性模量。在预测纳米复合材料的等效性能之前，从分子结构出发，分别利用分子动力学方法和基于分子拓扑的关联指数法计算尼龙6晶胞和非晶相的弹性模量，并以此为基础计算球晶的等效弹性模量。对尼龙6/SiO2纳米复合材料宏观等效弹性模量预测的结果表明，数值预测与实验结果吻合较好，同时采用本文所建立的数值计算方法体系能够有效地对其宏观等效弹性模量进行预测。最后还对本文所采用的数值计算方法体系进行了详细的评价。
尼龙6晶胞 纳米复合材料 分子动力学 等效弹性模量
邓旭辉 唐现琼 尹久仁 张平
湘潭大学土木工程与力学学院,湖南湘潭,411105
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2011-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）