Scale Effects on the Ballistic Penetration of Graphene Sheets

石墨烯 渗透(战争) 缩放比例 材料科学 穿透深度 分子动力学 航程(航空) 标度律 工作(物理) 弹道冲击 计算机模拟 机械 统计物理学 纳米技术 物理 复合材料 数学 热力学 光学 几何学 运筹学 量子力学 复合数
作者
Rafael A. Bizão,Leonardo D. Machado,J. M. De Sousa,Nicola M. Pugno,Douglas S. Galvão
出处
期刊:Scientific Reports [Springer Nature]
卷期号:8 (1) 被引量:58
标识
DOI:10.1038/s41598-018-25050-2
摘要

Carbon nanostructures are promising ballistic protection materials, due to their low density and excellent mechanical properties. Recent experimental and computational investigations on the behavior of graphene under impact conditions revealed exceptional energy absorption properties as well. However, the reported numerical and experimental values differ by an order of magnitude. In this work, we combined numerical and analytical modeling to address this issue. In the numerical part, we employed reactive molecular dynamics to carry out ballistic tests on single, double, and triple-layered graphene sheets. We used velocity values within the range tested in experiments. Our numerical and the experimental results were used to determine parameters for a scaling law. We find that the specific penetration energy decreases as the number of layers (N) increases, from ∼15 MJ/kg for N = 1 to ∼0.9 MJ/kg for N = 350, for an impact velocity of 900 m/s. These values are in good agreement with simulations and experiments, within the entire range of N values for which data is presently available. Scale effects explain the apparent discrepancy between simulations and experiments.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科大小刘发布了新的文献求助10
1秒前
evilhag完成签到,获得积分10
1秒前
Dominic7888完成签到,获得积分10
1秒前
ytx发布了新的文献求助10
2秒前
牧歌发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
香蕉觅云应助标致幼旋采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
深情安青应助lllll采纳,获得10
4秒前
Leon应助Watson采纳,获得10
5秒前
5秒前
风车车发布了新的文献求助10
5秒前
共享精神应助机智的书竹采纳,获得10
6秒前
zz发布了新的文献求助30
6秒前
岁月静好完成签到,获得积分20
6秒前
张文懿完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI5应助雨碎寒江采纳,获得10
6秒前
7秒前
SciGPT应助supertkeb采纳,获得10
8秒前
kinger发布了新的文献求助10
8秒前
曲寻梅发布了新的文献求助20
8秒前
如意柔关注了科研通微信公众号
8秒前
宫城应助雨碎寒江采纳,获得10
9秒前
情怀应助Eternitymaria采纳,获得10
9秒前
不安青牛应助老刘刘采纳,获得10
9秒前
岁月静好发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
王秋婷发布了新的文献求助20
10秒前
牧歌完成签到,获得积分0
10秒前
无奈的鞋子完成签到 ,获得积分10
10秒前
111发布了新的文献求助10
10秒前
不安青牛应助henrik采纳,获得10
11秒前
11秒前
咕咕咕发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
完美世界应助哎呦呦仔采纳,获得10
12秒前
与你完成签到,获得积分20
12秒前
高分求助中
Continuum thermodynamics and material modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Theory of Block Polymer Self-Assembly 750
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3488497
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3076158
关于积分的说明 9143934
捐赠科研通 2768523
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1519179
邀请新用户注册赠送积分活动 703643
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 701932