1. 本选题研究的目的及意义
石墨烯作为一种由单层碳原子以sp2杂化方式构成的二维材料，以其优异的力学性能、电学性能、热学性能等在多个领域展现出巨大的应用潜力。
然而，实际应用中制备得到的石墨烯多为多晶结构，存在着大量的晶界，而晶界的存在会对石墨烯的力学性能产生显著影响。
因此，研究多晶石墨烯的力学性能，特别是拉伸性能，对于其在柔性电子器件、复合材料等领域的应用具有重要的意义。
2. 本选题国内外研究状况综述
石墨烯的力学性能是近年来材料科学领域的热门研究方向之一。
1. 国内研究现状
国内学者在石墨烯力学性能方面开展了大量的研究工作，特别是在利用分子动力学模拟方法研究石墨烯力学性能方面取得了一系列成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将采用分子动力学模拟方法，构建不同晶界角度的多晶石墨烯模型，并对其进行拉伸模拟，分析其力学性能的变化规律。
具体研究内容包括：1.单晶石墨烯拉伸性能模拟：构建单晶石墨烯模型，进行拉伸模拟，获取其力学性能参数，并与文献结果进行对比，验证模拟方法的可靠性。
2.多晶石墨烯模型构建：采用Voronoi方法构建不同晶界角度的多晶石墨烯模型，并对模型进行能量优化和弛豫。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用分子动力学模拟方法，并借助LAMMPS软件进行模拟计算。
首先，构建完美的单层石墨烯模型，并对其进行能量最小化和弛豫，使其达到稳定的状态。
采用AIREBO势函数描述石墨烯中碳原子之间的相互作用力。
5. 研究的创新点
本研究将在以下几个方面进行创新：1.系统研究晶界角度对多晶石墨烯拉伸性能的影响规律，揭示晶界处原子结构变化与力学性能之间的关系。
2.探究温度和应变速率对多晶石墨烯拉伸性能的耦合影响机制，为石墨烯材料的实际应用提供理论指导。
3.结合模拟结果，提出优化多晶石墨烯力学性能的有效途径，为制备高性能石墨烯材料提供新思路。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 曹俊杰,谢建兵,徐浩,等.石墨烯力学性能研究进展[J].力学进展,2017,47(3):360-392.
[2] 张涛,姜龙涛,黄正宏,等.石墨烯力学性能研究进展[J].力学与实践,2018,40(2):129-138.
[3] 王刚,张雄,郭万林.纳米材料的力学性能[M].北京:科学出版社,2018.
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