碳纳米管增强混凝土复合材料的力学性能分析与研究

项目名称： 碳纳米管增强混凝土复合材料的力学性能分析与研究

项目编号： No.51378448

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 建筑科学

项目作者： 刘锦茂

作者单位： 香港城市大学深圳研究院

项目金额： 80万元

中文摘要： 碳纳米管增强复合材料以其独特的物理性能和广阔的应用前景，近年来已迅速成为相关领域中最为活跃的研究课题。本项目将找到能够克服碳纳米管之间范德华力的方法，以单壁以及多壁纳米管作为增强材料加入到水泥基体形成碳纳米管增强复合混凝土，并观察碳纳米管在水泥基体中的存在形态、分布以及碳纳米管同水泥基体之间的粘结。并设计实验研究碳纳米管与混凝土基体之间的粘结性能，建立能够考虑这种粘结性能的力学模型。同时通过碳纳米管增强水泥的力学以及断裂性能实验，建立适合于碳纳米管增强混凝土计算模拟的本构关系，进一步将此本构关系引入Kriging无网格理论体系，推导适合于碳纳米管增强混凝土力学性能计算的新方法，Kriging无网格方法较传统无网格方法以及有限元数值求解方法，在处理结构边界条件，屈曲、断裂以及破坏等力学问题时更加优越。本研究所提出的新方法对纳米复合材料的应用及研究将具有重要意义。

中文关键词： 碳纳米管；混凝土；复合材料；力学性能；无网格方法

英文摘要： With the exceptional physical and mechanical properties, and wide application prospects in industries, nano-fiber reinforced concrete has become a research hot topic in wide disciplines and continuing attract increasing worldwide attention. This proposal

英文关键词： Carbon nanotube；Concrete；Composite materials；Mechanical properties；meshfree method