纳米压痕过程的三维有限元数值试验研究

作     者：李敏 梁乃刚 张泰华 王林栋 

作者机构：北京航空航天大学飞行器设计与应用力学系北京100083 中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室北京100080 

基　　金：中国科学院KGCX1-11项目 中国博士后基金资助项目 

出 版 物：《力学学报》 (Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics)

年 卷 期：2003年第35卷第3期

页      码：257-264页

摘      要：采用有限元方法模拟了纳米压痕仪的加、卸载过程,三维有限元模型考虑了纳米压痕仪的标准Berkovich压头.介绍了有限元模型的几何参数、边界条件、材料特性与加载方式,讨论了摩擦、滑动机制、试件模型的大小对计算结果的影响,进行了计算绐果与标准试样实验结果的比较,证实了模拟的可靠性.在此基础上,重点研究了压头尖端曲率半径对纳米压痕实验数据的影响.对比分析了尖端曲率半径r=0与r=100nm两种压头的材料压痕载荷一位移曲线.结果表明,当压头尖端曲率半径r≠0时,基于经典的均匀连续介质力学本构理论、传统的实验手段与数据处理方法,压痕硬度值会随着压痕深度的减小而升高.

主 题 词：压痕尺度效应 纳米压痕 有限元模拟 硬度 边界条件 滑动机制 材料力学 材料表面处理技术 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.3321/j.issn:0459-1879.2003.03.001

馆 藏 号：203998038...