Homogenizacja własności mechanicznych materiałów kompozytowych wzmacnianych nanorurkami węglowymi
Wariant tytułu
Homogenization of the mechanical properties of composite materials reinforced with carbon nanotubes
Autor
Chwał, Małgorzata
Promotor
prof. dr hab. inż. Aleksander Muc
Data wydania
2007
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Abstrakt
Prezentowana praca składa się z sześciu rozdziałów. W rozdziale pierwszym opisano nanorurki węglowe oraz pokrótce scharakteryzowano modele stosowane do opisu ich własności. Rozdział drugi dotyczy omówienia podstawowych własności pakietu MES ABAQUS traktowanego jako główny aparat numeryczny stosowany do modelowania własności homogenicznych nanorurek węglowych i nanokompozytów. W rozdziale tym przedstawiono także podstawowe typy potencjałów wykorzystywanych w opisie nanorurek węglowych. Zasadnicza koncepcja i idea wprowadzana w pracy wiąże się z zagadnieniem homogenizacji. Konieczne jest zatem dokonanie przeglądu podejść stosowanych w homogenizacji mikrokompozytów i konfrontacja tych metod w świetle mozliwości ich wykorzystania także do opisu nanokompozytów.
Problematyka powyższa jest dyskutowana w rozdziale trzecim. Rozdział czwarty stanowi wstęp do modelowania numerycznego nanorurek węglowych. Opisano tutaj w sposób szczegółowy metodykę tworzenia modeli geometrycznych jednościennych nanorurek węglowych. W rozdziale piątym przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych dla wybranych typów nanorurek węglowych zarówno w podejściu dwuwymiarowym (2-D) jak i trójwymiarowym (3-D). Ostatni z rozdziałów pracy stanowi podsumowanie przeprowadzonych badań numerycznych i teoretycznych. Zawiera on również opis mozliwości prowadzenia dalszych prac w tej dziedzinie.
Presented Ph.D. thesis consists of six chapters. Carbon nanotubes and models used in description of their mechanical properties are presented in the first chapter. The next chapter deals with the presentation of FEM ABAQUS package being the numerical tool used for modeling of carbon nanotubes and nanocomposites homogenized properties. The interatomic potentials describing carbon nanotubes behavior are also discussed. The basic idea introduced in the work is connected with the homogenization problem. Thus, it is important to review approaches used in the homogenization of microcomposites in order to consider possibility of using them in description of nanocomposites properties.
It is discussed in the third chapter. The fourth chapter is the introduction to numerical modeling of carbon nanotubes properties. A particular attention is focused on the strict and concise formulation of geometrical joints between carbon atoms for single-walled carbon nanotubes having different types of ends. The results of numerical analysis for selected types of carbon nanotubes and nanocomposites in the 2-D and 3-D approaches are shown in the fifth chapter. The summary of numerical and theoretical studies is the main point of the last chapter. It also includes proposals of further investigations in this area.
