多壁納米碳管振子及管間摩擦的MD模擬.pdf

1、本文運用分子動力學(xué)模擬方法模擬多壁納米碳管管間諧振現(xiàn)象及其過程中的能量耗散。建立多壁納米碳管的分子動力學(xué)模型，得到內(nèi)碳管振動位移曲線及在此過程中內(nèi)碳管所受回復(fù)力的變化情況，并討論了碳管管型、碳管長度變化對諧振現(xiàn)象的影響。針對諧振過程中存在的能量損耗進(jìn)行分析，提出了從能量損耗角度來討論摩擦的方法，得到碳管諧振過程中摩擦力變化情況曲線。通過本文的分析計算得出如下結(jié)論：多壁納米碳管受管壁間范德瓦爾斯堡力作用，內(nèi)碳管在外碳管內(nèi)沿軸向做周期性減幅

2、振動，其振動頻率可達(dá)幾十到幾百吉赫(GHz)。振動過程中內(nèi)碳管所受回復(fù)力只有方向隨碳管振動作周期性變化，而大小保持穩(wěn)定?；貜?fù)力大小只與管壁間相互作用強度有關(guān)而與振動位移及內(nèi)外碳管的重疊面積大小無關(guān)。振動頻率受管壁間作用強度及碳管長度影響。頻率與管壁間作用強度成線性關(guān)系，而與碳管長度成倒數(shù)關(guān)系。由于多壁納米碳管管壁間摩擦力的存在使得諧振過程不斷有能量的損耗振幅不斷減小。管壁間摩擦力的量級極其微小，計算結(jié)果顯示平均摩擦力為10<'-5>nN