利用Griffith准则和量化断裂力学对石墨烯断裂进行建模

在扶手形石墨烯片中，裂纹扩展垂直于施加应变，而在锯齿形石墨烯片中，裂纹扩展与应变方向成一定角度。这是由于扶手椅和之字形方向的键结构不同，如图1所示。视频1和视频2分别展示了扶手椅和之字形板材的断裂。

图1:石墨烯的扶手椅和之字形方向

视频1扶手椅石墨烯片断裂。原子的颜色表示原子的离平面(z)运动。

视频2:锯齿形石墨烯片的断裂。原子的颜色表示原子的离平面(z)运动。

在我们最近的研究中，发表于Int。j .打破。研究发现，与Griffith能量平衡准则相比，量化断裂力学理论[1]在预测石墨烯断裂强度方面更为准确。图2比较了分子动力学、量化断裂力学理论和Griffith准则给出的扶手椅(2a)和之字形(2b)石墨烯的断裂强度。

图2(a)扶手椅和(b)之字形板的极限强度比较，采用分子动力学、格里菲斯力学和量化断裂力学。

参考
[1]李建平，李建平，李建平，等。
Philos Mag
84:2829-2845