view in publisher's site

Shock waves in graphene and boron nitride

Highlights•Shock wave propagation in graphene and h-BN are studied with molecular dynamics.•The passing shock wave excites oscillations of covalent bonds lengths and bond angles.•The energy of bond angles oscillations is much greater than that of bond lengths.•In both materials shock wave travels longer along the zigzag (not armchair) direction.•In h-BN shock wave propagates longer than in graphene due to smaller attenuation.AbstractLayered materials composed of weakly bonded rigid layers are of interest in modern material science since they exhibit new mechanisms of deformation when compressed along the layers. High strain-rate dynamics of such materials remains mostly unexplored, while some of potential applications, such as ballistic protection or high frequency loading, dictate the need for such research. This work is devoted to molecular dynamics investigation of the in-plane shock waves propagating in hexagonal lattices of graphene and boron nitride. It is shown that in graphene the shock waves radiate energy and slow down faster than in boron nitride. Shock wave attenuation in both materials is faster for the waves moving along the armchair direction as compared to the zigzag direction. These results are explained considering energy dissipation mechanism based on the analysis of oscillations of valence angles and valence bond lengths initiated by the shock wave. Our study uncovers the mechanisms of energy transport and dissipation in layered materials subject to high-speed loading along the layers.Graphical abstractDownload : Download high-res image (165KB)Download : Download full-size image

امواج شوک در گرافین و بورون نیترید

کاره‌ای مهم * انتشار امواج شوک در گرافین و h - BN با دینامیک مولکولی بررسی شده‌است. موج شوکی که در حال گذر است، نوسانات ساخت پیوندهای کووالانسی و زوایای اتصال را به هیجان می‌آورد. انرژی نوسان زاویه پیوند بسیار بیشتر از انرژی طول اتصال است. * در هر دو موج ضربه‌ای دیگر در امتداد مسیر زیگزاگ (نه راحت)حرکت می‌کند. * در موج ضربه "اچ بی ام" بیشتر از گرافین به خاطر مواد ractLayered smaller کوچک‌تر منتشر می‌شود که از لایه‌های ضعیف پیوند یافته با اتصال ضعیف تشکیل شده‌است، از آنجایی که آن‌ها مکانیسم‌های جدیدی از تغییر شکل را در حین فشرده شدن در لایه‌های مختلف نشان می‌دهند. دینامیک بالا - نرخ بالای این مواد هنوز کشف نشده باقی مانده‌است در حالی که برخی از کاربردهای بالقوه مثل حفاظت از بالستیک یا بارگیری فرکانس بالا، نیاز به چنین تحقیقاتی را دیکته می‌کنند. این اثر به بررسی دینامیک مولکولی در امواج شوک صفحه‌ای که در شبکه‌های شش‌ضلعی گرافین و boron بورون پخش شده‌اند اختصاص‌داده شده‌است. نشان‌داده شده‌است که در گرافین امواج شوک انرژی از انرژی ساطع می‌کند و با سرعت بیشتری نسبت به نیترید بور کم می‌شود. تضعیف امواج شوک در هر دو ماده نسبت به حرکت امواج در امتداد جهت صندلی که در مقایسه با جهت زیگزاگ حرکت می‌کنند سریع‌تر است. این نتایج با در نظر گرفتن مکانیزم اتلاف انرژی براساس تحلیل نوسانات ظرفیت ظرفیت و طول اتصال اوراق‌قرضه با موج ضربه‌ای توضیح داده می‌شوند. مطالعه ما مکانیسم‌های انتقال انرژی و اتلاف در مواد لایه‌ای را با بارگذاری با سرعت بالا (۱۶۵ کیلوبایت)دانلود می‌کند: تصویر با اندازه بالا (۱۶۵ کیلوبایت)بارگیری: یک تصویر با اندازه کامل دانلود کنید.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Computational Mathematics
  • ترجمه مقاله Computational Mathematics
  • مقاله ریاضیات محاسباتی
  • ترجمه مقاله ریاضیات محاسباتی
  • مقاله General Materials Science
  • ترجمه مقاله General Materials Science
  • مقاله علوم مواد عمومی
  • ترجمه مقاله علوم مواد عمومی
  • مقاله General Chemistry
  • ترجمه مقاله General Chemistry
  • مقاله شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله شیمی عمومی
  • مقاله Mechanics of Materials
  • ترجمه مقاله Mechanics of Materials
  • مقاله مکانیک مواد
  • ترجمه مقاله مکانیک مواد
  • مقاله General Computer Science
  • ترجمه مقاله General Computer Science
  • مقاله علوم کامپیوتر عمومی
  • ترجمه مقاله علوم کامپیوتر عمومی
  • مقاله General Physics and Astronomy
  • ترجمه مقاله General Physics and Astronomy
  • مقاله فیزیک و ستاره‌شناسی عمومی
  • ترجمه مقاله فیزیک و ستاره‌شناسی عمومی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.