石墨烯网络与铝基体复合建模教程
背景介绍上一篇文章中我们建立了一个球状的石墨烯,这里我们对其进行一定的空间排布,然后与金属铝混合在一起,为之后计算其力学性质做准备。
BCC空间排布BCC是一种常见的金属晶体结构,比如Fe,当然,这里的排布方式并不是固定了,也可以采用FCC或者简单的堆垛,采用BCC我目前也没有必须的科学依据。我写的python代码如下。1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859import pandas as pdimport numpy as npdef getBCCgra(iname): data = pd.read_csv('G27-25.data', skiprows=9, header=None,index_col=False,sep=' ', names=['id', 'type& ...
球形石墨烯建模教程
背景介绍石墨烯因为优异的物理和力学性质,是一种很重要的二维材料。其中一个用途就是通过和金属复合来提高基体的力学性能。但是传统的层状复合,存在一些难以避免的问题,比如受载荷的强各向异性,石墨烯本身的团聚等,都会显著降低其实际应用价值。于是,构建三维化的石墨烯网格成为一种潜在的解决手段。包括石墨烯/碳纳米管的结合,蜂窝状石墨烯,网状石墨烯,以及今天我主要关心的球状石墨烯。
球状石墨烯,最简单的例子是足球烯,也就是常说的C60,这一类球形的,完全由近似正六边形和正五边形组成的结构,还有一个名字叫做Goldberg polyhedron (GP)。这类结构有两个重要参数m,n,代表从任意一个正五边形出发,直走m步,左转60°n步,就能刚好到达下一个正五边形,简称G(m,n)。比如下图就是G(1,4).这里,构建球形石墨烯,我们就建立这样的初始构型来表征其初始原子分布。
模型建立一般来说,建立模型我都是用python来做的,尤其是晶体结构比较明确的那种,比如FCC晶体,单层石墨烯这种,不过今天这个由于比较复杂,所以我认为应该是有现成的轮子可以用的。一通谷歌以后,还真找到了几个:
NanoCap ...