基底支撑刚度梯度变化对石墨烯层间摩擦力的影响

论文摘要

基于纳米摩擦能耗理论,利用分子动力学方法建立了公度接触下支撑刚度梯度变化的石墨烯层间摩擦力模型,分析了基底质心刚度和支撑刚度梯度变化对基底和薄片各接触区摩擦能耗的贡献.结果表明:软边界区始终贡献驱动力;硬边界区贡献的摩擦力最大,且随着支撑刚度的增大,硬边界区对总摩擦的贡献比也越高.各接触区的摩擦力是薄片和基底之间的褶皱势和接触区产生的法向变形差两部分的共同作用.前者是公度接触下阻碍滑移的界面势垒和刚度梯度方向上不同刚度支撑原子热振动引起的势梯度;后者是接触边界过渡区两侧原子的非对称变形和自由度约束突变引起的非平衡边界势垒相耦合的结果.本文对研究公度接触下刚度梯度支撑的纳米器件的相对运动规律有指导意义.

论文目录

• 1 引言
• 2 分子动力学模型
• 3 刚度梯度对摩擦力和法向载荷的影响
• 4 薄片和基底各接触区对摩擦力的贡献
•   4.1 界面势垒和产生驱动力的诸因素对摩擦力的影响
•   4.2 刚度梯度对各划分区摩擦力影响的内在机理
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 董赟,段早琦,陶毅,Gueye Birahima,张艳,陈云飞

关键词: 分子动力学,纳米摩擦,公度接触,刚度梯度

来源: 物理学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 化学

单位: 东南大学机械工程学院江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室,兰州理工大学机电工程学院

基金: 国家自然科学基金(批准号:51665030,51435003,51575104),甘肃省自然科学基金(批准号:17JR5RA114),国家留学基金(批准号:201708625074),东南大学优秀博士学位论文基金(批准号:YBJJ1749)资助的课题~~

分类号: O613.71

页码: 210-219

总页数: 10

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