The effective stiffness of an embedded graphene in a polymeric matrix

مدل سازی اندازه واقعی یک گرافن تعبیه شده و پلیمر اطراف آن یک عنصر حجمی نماینده در شبیه سازی دینامیک مولکولی یک کار خسته کننده است. محدودیت های محاسباتی کمتر، روش پیوسته مبتنی بر یک نامزد خوب برای مدل سازی نانو کامپوزیت ها بود. با این وجود، داشتن دانش خوب درباره خواص مکانیکی گرافن تعبیه شده در یک ماتریس پلیمری، یک چالش برای استفاده از یک روش مبتنی بر پیوسته است. از آنجا که تنش اعمال شده بر روی نانوکامپوزیت های گرافن / اپوکسی به طور مستقیم به گرافن جاسازی نشده منتقل شده است، این موضوع به ذهن متبادر می شود. آیا سختی گرافن تعبیه شده از آن جدا شده است؟ برای پاسخ به این سوال، یک مدل با ترکیب شبیه سازی دینامیکی مولکولی و روش عنصر محدود برای محاسبه سختی گرافن تعبیه شده در یک ماتریس پلیمری ایجاد شد. نتایج نشان می دهد که سختی طولی گرافن تعبیه شده از گرافن جدا شده متفاوت است و عملکرد طول آن است. استفاده از این رابطه در روش میکرومکانیکی منجر به بررسی اثر نانو اندازه گیری در مقیاس ماکروسکال می شود. نتایج به دست آمده با برخی از داده های تجربی موجود برای تایید مدل مقایسه شد.