石墨烯/镁复合材料冲击性能及影响因素分析

来源：振动与冲击杂志2025年第23期北京时间：

作者：华军Huajun@sina.com,王宇烜,黄磊,姚建武

单位：西安建筑科技大学理学院，西安710055

摘要：研究石墨烯/镁复合材料的抗冲击性能，保证部件的安全性和可靠性具有重要意义。本文采用分子动力学方法，研究球形弹头冲击下石墨烯/镁复合材料的力学响应与位错演化，并分析弹头速度、石墨烯位置及石墨烯层数对冲击性能的影响。结果表明，石墨烯的引入显著提升了镁基体的抗冲击性能。随着弹头速度增加，最大冲击载荷与动能损耗增加，动能损耗率与位错长度峰值减小。低速冲击会引发更多的位错产生，增强塑性变形的程度。石墨烯位于基体中部比石墨烯位于上表面更能抑制位错生成和扩展，能更有效地阻挡弹头冲击。石墨烯层数的增加会提升冲击载荷与动能损耗率，也会引起位错线的增加，同时石墨烯的存在能够有效减少冲击后的内部塑性损伤。本文的研究可为镁基复合材料的应用提供理论参考。<br>

关键词：分子动力学；石墨烯；镁；冲击；位错