石墨烯中纳米尺度裂纹-空位相互作用的原子模拟。

摘要

线弹性断裂力学通过在裂纹路径上引入孔来建立裂纹止裂的必要条件。然而，目前尚不清楚纳米尺度的裂纹-空位相互作用如何在原子水平上表现出来。在这项研究中，我们采用分子动力学模拟，通过纳米尺度单轴拉伸试验来研究石墨烯中纳米尺度的裂纹-空位相互作用。研究考虑了三个方面:(i)创建设计包膜以确定裂纹尖端屏蔽区(应力场减少)和裂纹尖端放大区(应力场增加)，这是由于裂纹尖端前面存在原子空位造成的;(ii)检查当前系统通过战略性放置纳米级空位来阻止裂纹扩展的能力;(iii)调查裂纹愈合现象。我们的研究结果表明，对称纳米级孔的战略定位可以阻止纳米级中心裂纹。此外，靠近裂纹尖端的孔洞的存在导致裂纹扩展的多阶段，包括自相似和裂纹分支。研究进一步表明，即使施加的拉伸应变没有完全减小，最初扩展的裂纹也完全愈合。

可在此获得认可版本:https://www.researchgate.net/publication/319639772_Atomistic_simulations..。

URL:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008622317308928