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为了拓展太赫兹吸收器的相对吸收带宽,设计了一种基于石墨烯超材料的超薄、宽频带、可调谐的太赫兹吸收器,其由图案化石墨烯层、电介质层和金属反射底板层叠构成。仿真结果表明:该吸收器在4.48 THz频率处的吸收率为99.98%,通过调节石墨烯的化学势可使该频点处的吸收率变化至25.08%;同时,该吸收器表现出对入射波极化不敏感的吸收特性,且在太赫兹波倾斜入射的情况下仍能保持一定的宽频带吸收特性。在此基础上设计了基于三层图案化石墨烯的太赫兹吸收器,其可进一步拓展吸收频带宽度,仿真结果表明该吸收器在1.90~5.49 THz频率之间的吸收率高于90%,相对吸收带宽为97%。 相似文献
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Coupled effects of mechanical and electronic behavior in single walled carbon nanotu besare investigated by using quantum mechanics and quantum molecular dynamics. It is found that external applied electric fields can cause charge polarization and significant geometric deformation in metallic and semi-metallic carbon nanotubes. The electric induced axial tension ratio can be up to 10% in the armchair tube and 8.5% in the zigzag tube. Pure external applied load has little effect on charge distribution,but indeed influences the energy gap. Tensile load leads to a narrower energy gap and compressive load increases the gap. When the CNT is tensioned under an external electric field, the effect of mechanical load on the electronic structures of the CNT becomes significant, and the applied electric field may reduce the critical mechanical tension load remarkably. Size effects are also discussed. 相似文献
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金沙江虎跳峡河段岸坡变形破坏的相关动力因子研究 总被引:1,自引:0,他引:1
石墨层和单臂碳纳米管都是以C---C共价键结合的. 在小变形条件下C---C键的势能可用谐和函
数来描述,这与梁单元的变形能具有相同的形式,因此可以用梁单元等效C---C键的作用.
提出了一种C---C键的等效梁单元有限元模型,该模型能够完备地替代谐和势描述C---C键的
伸长、面内键角变化、离面键角变化和扭转. 通过分析石墨层的典型受载情况得到了等效梁
单元的参数,以及等效梁单元参数与谐和势参数的关系,并用该模型计算了单臂碳纳米管的
杨氏模量和泊松比,计算结果为相关文献所验证. 相似文献
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有限厚度板穿透裂纹前缘附近三维弹性应力场分析 总被引:7,自引:1,他引:7
通过三维有限元计算来研究有限宽度、有限厚度含有穿透裂纹板的裂纹前缘应力场,从中找出应力强度因子与板的厚度、裂纹长度之间的关系,同时还分析了裂尖的三维约束程度和三维约束区的大小。分析结果表明:应力强度因子沿厚度的分布是不均匀的,应力强度因子的最大值及其位置与厚度有关;有限厚度板中面应力强度因子(KI)m-p及最大应力强度因子(KI)max均大于平面应力或平面应变的应力强度因子。对有限厚度裂纹问题,按平面应力或平面应变来考虑是不安全的;板中面的应力强度因子(KI)m-p及最大应力强度因子(KI)max是厚度B/a的函数;板的中面离面约束系数Tx最大,自由面(z=B)Tx=0。沿厚度方向裂尖附近的离面约束系数Tx也是z/B和B/a的函数,随着厚度的增加离面约束系数Tx增大,离中面越近离面约束系数Tx越大。Tx随着x的增大急剧减小,三维约束影响区域大小大约为板厚的一半,且裂纹长度a/W对应力强度因子沿厚度变化规律及Tx影响区域大小影响较小。 相似文献
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By using the complex variables function theory, a plane strain electro-elastic analysis was performed on a transversely isotropic piezoelectric material containing an elliptic elastic inclusion, which is subjected to a uniform stress field and a uniform electric displacement loads at infinity. Based on the present finite element results and some related theoretical solutions, an acceptable conjecture was found that the stress field is constant inside the elastic inclusion. The stress field solutions in the piezoelectric matrix and the elastic inclusion were obtained in the form of complex potentials based on the impermeable electric boundary conditions. 相似文献
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考虑闭合效应和三维应力约束的表面裂纹扩展模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
假定承受Ⅰ型常幅载荷下的表面裂纹在扩展中的形状保持为半椭圆,利用Newman半椭圆表面裂纹应力强度因子公式计算应力强度因子。提出了等效厚度的概念,利用穿透直裂纹的研究结果,考虑表面裂纹扩展中塑性致闭和三维应力约束效应。基于Elber模型建立了三维表面裂纹扩展模型。数值模拟了表面裂纹扩展过程,研究了裂纹形状变化及规律,计算了裂纹扩展寿命。将计算结果与有关试验结果进行了对比,吻合较好。 相似文献
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Ⅰ-Ⅱ复合型尖V形切口脆断准则 总被引:4,自引:0,他引:4
基于最大周向应力和Seweryn-Novozhilov准则,用线弹性奇异应力场,给出Ⅰ-Ⅱ复合型尖V形切口的脆性断裂准则;并把裂纹作为切口张角为零的V形切口,这样就把V形切口问题与裂纹问题的断裂准则统一起来.为了验证该准则,本文采用有机玻璃板材加工多种V形切口试件进行了拉伸实验;同时,应用该准则对文献[16]中复合载荷下双边切口试件进行了起裂方向和临界载荷预测,并与其实验结果相比较.结果表明,本文所给出的Ⅰ-Ⅱ复合型尖V形切口脆性断裂准则与实验是相吻合的,适合于实际工程应用。 相似文献