石墨烯/镁复合材料冲击性能及影响因素分析
279
2026-01-20
编号:CYYJ04556
篇名: 石墨烯/镁复合材料冲击性能及影响因素分析
作者: 华军;王宇烜;黄磊;姚建武
关键词: 分子动力学; 石墨烯; 镁; 冲击; 位错;
机构:西安建筑科技大学理学院
摘要: 研究石墨烯/镁复合材料的抗冲击性能,保证部件的安全性和可靠性具有重要意义。采用分子动力学方法,研究球形弹头冲击下石墨烯/镁复合材料的力学响应与位错演化,并分析弹头速度、石墨烯位置及石墨烯层数对冲击性能的影响。结果表明,石墨烯的引入显著提升了镁基体的抗冲击性能。随着弹头速度增加,最大冲击载荷与动能损耗增加,动能损耗率与位错长度峰值减小。低速冲击会引发更多的位错产生,增强塑性变形的程度。石墨烯位于基体中部比石墨烯位于上表面更能抑制位错生成和扩展,能更有效地阻挡弹头冲击。石墨烯层数的增加会提升冲击载荷与动能损耗率,也会引起位错线的增加,同时石墨烯的存在能够有效减少冲击后的内部塑性损伤。该研究可为镁基复合材料的应用提供理论参考。