石墨烯—纳米探针黏结行为数值模拟及其实验研究

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石墨烯—纳米探针黏结行为数值模拟及其实验研究

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石墨烯—纳米探针黏结行为数值模拟及其实验研究

论文目录
中文摘要	第1-5页
英文摘要	第5-16页
主要符号列表	第16-17页
1 绪论	第17-43页
1.1 研究背景及意义	第17-18页
1.2 课题来源	第18页
1.3 石墨烯理化性能及制备方法	第18-19页
1.3.1 石墨烯理化性能	第18-19页
1.3.2 石墨烯制备方法	第19页
1.4 石墨烯的潜在应用	第19-21页
1.4.1 作固体润滑剂	第20页
1.4.2 作结构材料和进行材料改性	第20页
1.4.3 集成电路应用	第20页
1.4.4 制作石墨烯纳米带	第20-21页
1.4.5 作电极和电容材料	第21页
1.5 石墨烯黏结方面的国内外研究综述	第21-24页
1.5.1 黏结变形国内外研究综述	第22-23页
1.5.2 石墨烯黏结能国内外研究综述	第23页
1.5.3 黏结现象的影响国内外研究综述	第23-24页
1.5.4 黏结理论和模型国内外研究综述	第24页
1.6 纳米尺度碳材料连续介质力学应用研究综述	第24-30页
1.7 本文前期研究工作	第30-35页
1.8 本文研究方法和难点分析	第35-39页
1.8.1 本文研究方法分析	第35-37页
1.8.2 本文模型和宏观尺度模型的差异	第37-38页
1.8.3 本文难点分析	第38-39页
1.9 本文研究目的和内容	第39-41页
1.9.1 本文研究目的	第39-40页
1.9.2 本文主要研究内容	第40-41页
1.10 本文的贡献	第41-42页
1.11 本文技术路线	第42-43页
2 石墨烯-纳米探针黏结行为数值模拟理论基础	第43-61页
2.1 石墨烯碳原子成键形式和层间力	第43-44页
2.1.1 石墨烯中碳原子成键形式	第43页
2.1.2 石墨烯层间作用力	第43-44页
2.2 原子力显微镜在石墨烯研究中的应用	第44-46页
2.2.1 原子力显微镜原理和特征	第44-45页
2.2.2 用原子力显微镜研究石墨烯	第45-46页
2.2.3 石墨烯黏结行为研究意义	第46页
2.3 小尺寸效应与黏结建模因素分析	第46-47页
2.3.1 小尺寸效应分析	第46页
2.3.2 黏结行为建模关键因素分析	第46-47页
2.4 现有接触理论适用性分析	第47-50页
2.5 本文模拟方法选择	第50-51页
2.6 石墨烯层等效壳体化处理	第51-53页
2.7 黏结过程分析和界面间作用力推导	第53-60页
2.7.1 原子间作用势选择	第54-55页
2.7.2 黏结体原子密度确定	第55-56页
2.7.3 三类相互作用分析和推导	第56-59页
2.7.4 利用黏结能确定界面作用函数参数	第59-60页
2.8 非线性特征分析和子程序编制	第60页
2.9 本章小结	第60-61页
3 石墨烯-AFM探针黏结行为数值模拟的静态法	第61-91页
3.1 模型结构	第61-65页
3.1.1 探针刚体化处理	第62页
3.1.2 层间摩擦状态	第62页
3.1.3 模型Ⅰ—层间无限大摩擦模型	第62-64页
3.1.4 模型Ⅱ—层间零摩擦模型	第64-65页
3.1.5 模型Ⅲ—层间有限摩擦模型	第65页
3.2 模型要件设置	第65-71页
3.2.1 网格尺寸跨度	第65-66页
3.2.2 网格过渡方法	第66页
3.2.3 边界条件设定	第66-68页
3.2.4 基体表面作用影响系数	第68页
3.2.5 模型参数赋值	第68-69页
3.2.6 接触对定义	第69-70页
3.2.7 界面作用子程序	第70-71页
3.2.8 探针运行方式设定	第71页
3.3 模型测试和运行	第71-78页
3.3.1 模型测试	第71-73页
3.3.2 模型计算过程	第73-74页
3.3.3 数据处理	第74-78页
3.4 结果分析	第78-90页
3.4.1 层间无限大摩擦模型	第78-81页
3.4.2 层间零摩擦模型	第81-84页
3.4.3 层间有限摩擦模型	第84-89页
3.4.4 三类模型结果数据对比	第89-90页
3.5 模型静态计算结论	第90页
3.6 本章小结	第90-91页
4 石墨烯-AFM探针粘结行为数值模拟的动态法	第91-107页
4.1 模型结构和参数	第91-92页
4.1.1 模型尺寸	第91页
4.1.2 模型材料参数	第91-92页
4.2 模型配置	第92-95页
4.2.1 网格生成	第92-93页
4.2.2 边界条件设定	第93-94页
4.2.3 探针运行方式	第94页
4.2.4 用户子程序	第94-95页
4.3 模型运行	第95-99页
4.3.1 运算过程	第95页
4.3.2 数据处理	第95-99页
4.4 结果分析	第99-105页
4.4.1 层间无限大摩擦模型	第99-102页
4.4.2 层间零摩擦模型	第102-105页
4.4.3 模型结果对比	第105页
4.5 动态替代算法提出的意义	第105-106页
4.6 模型计算总结	第106页
4.7 本章小结	第106-107页
5 石墨烯-AFM探针粘结行为实验研究	第107-129页
5.1 实验设备	第107-109页
5.1.1 NT-MDT原子力显微镜	第107页
5.1.2 徕卡DM2700M全功能显微镜	第107-108页
5.1.3 拉曼光谱显微镜	第108-109页
5.2 实验过程	第109-114页
5.2.1 石墨烯制备	第109-110页
5.2.2 探针选用	第110-111页
5.2.3 石墨烯定位	第111-112页
5.2.4 测量过程	第112-114页
5.3 实验数据处理	第114-117页
5.3.1 数据生成过程	第114页
5.3.2 电信号转换	第114-116页
5.3.3 数据归一化处理	第116-117页
5.4 测量数据分析	第117-118页
5.5 实验和模型计算对比分析	第118-126页
5.5.1 黏结力	第118-121页
5.5.2 接触面积和摩擦	第121-122页
5.5.3 基体表面影响和预滑动黏结	第122-126页
5.6 实验研究结论	第126-127页
5.7 本章小结	第127-129页
6 结论和展望	第129-131页
6.1 主要结论	第129-130页
6.2 本文创新点	第130页
6.3 后续工作展望	第130-131页
致谢	第131-133页
参考文献	第133-145页
附录	第145-148页
A. 作者在攻读博士学位期间发表的论文	第145页
B. 获奖	第145页
C. 攻读博士学位期间参加的部分科研项目	第145-146页
D Abaqus子程序接	第146-148页

本篇论文共148页，点击这进入下载页面。

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