复杂载荷下二维原子晶体的微观断裂

项目名称： 复杂载荷下二维原子晶体的微观断裂

项目编号： No.11372131

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张斌

作者单位： 南京航空航天大学

项目金额： 76万元

中文摘要： 随着石墨烯等二维原子晶体被发现，并逐渐在复合材料强韧化上得到应用，其复杂载荷下的力学性能引起研究者的关注，但仍鲜见利用微态连续介质理论研究二维晶体断裂的报道。本项目拟以石墨烯、六方氮化硼等为重点对象，选取适于微态理论的基元体、确定其内部特征长度，并根据均衡定律推导主导方程、建立本构关系，构造微态薄板模型，利用第一原理计算和实验获得的声子色散关系，通过应变能密度约束优化，确定材料常数，研究复杂力、热-力耦合载荷下二维晶体的断裂行为，结合原子力学计算模拟和相关试验，分析其裂纹萌生、扩展等力学行为，获得应力强度因子、断裂韧性、复合断裂准则等表达形式，探索裂尖位错、拓扑缺陷形成及能量耗散等机制，揭示微观机理，总结断裂规律。本项目采用理论分析、多尺度计算和试验相结合的方法，研究二维原子晶体的物理力学性质，所得结果将为掌握二维晶体的断裂特性及其工程应用提供理论依据，并促进对经典断裂理论的新理解和发展。

中文关键词： 二维原子晶体；动态断裂；微态理论；裂纹；复杂载荷

英文摘要： With the discovery of graphene and other 2D atomic crystals (2DAC), and their applications in the strengthening and toughening of composites, the mechanical properties of 2DAC under complex loading has drawn the attention of researchers. However, it's sti

英文关键词： Two-dimensional atomic crystal；dynamic fracture；microorphic theory；crack；complex loading