上海建材
上海建材
상해건재
SHANGHAI BUILDING MATERIALS
2006年
1期
30-33
,共4页
李刘合%金杰%刘惊涛%梁进智%张彦华%朱剑豪
李劉閤%金傑%劉驚濤%樑進智%張彥華%硃劍豪
리류합%금걸%류량도%량진지%장언화%주검호
纳米压痕%力学性能%有限元分析
納米壓痕%力學性能%有限元分析
납미압흔%역학성능%유한원분석
采用有限元的方法来模拟纳米压痕实验的加、卸载过程,采用的是简化了的二维模型,有限元模型考虑了纳米压痕的标准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.从所得到的载荷与压入深度的关系曲线,以及由此计算而得到的硬度-位移曲线等为依据,对在纳米压痕测试过程中,不同的晶粒截面形状以及截面面积对整体材料的力学性能的影响进行了分析讨论.研究表明,在晶粒截面面积相等的情况下,当纳米压痕实验压入相同的深度时,晶粒的截面形状为矩形的材料的硬度高于晶粒的截面形状为三角形的材料的硬度,而且,当晶粒的截面形状相同的情况下,整体材料的硬度与晶粒截面的面积存在一种近似的正比例关系.这种研究结果说明,即使在材料相同的情况下,如果晶粒的截面形状不同,由于力学传递关系的不同,仍然能够使得薄膜具有不同的宏观力学性能.
採用有限元的方法來模擬納米壓痕實驗的加、卸載過程,採用的是簡化瞭的二維模型,有限元模型攷慮瞭納米壓痕的標準Berkovich壓頭,介紹瞭有限元模型的幾何參數、邊界條件、材料特性與加載方式.從所得到的載荷與壓入深度的關繫麯線,以及由此計算而得到的硬度-位移麯線等為依據,對在納米壓痕測試過程中,不同的晶粒截麵形狀以及截麵麵積對整體材料的力學性能的影響進行瞭分析討論.研究錶明,在晶粒截麵麵積相等的情況下,噹納米壓痕實驗壓入相同的深度時,晶粒的截麵形狀為矩形的材料的硬度高于晶粒的截麵形狀為三角形的材料的硬度,而且,噹晶粒的截麵形狀相同的情況下,整體材料的硬度與晶粒截麵的麵積存在一種近似的正比例關繫.這種研究結果說明,即使在材料相同的情況下,如果晶粒的截麵形狀不同,由于力學傳遞關繫的不同,仍然能夠使得薄膜具有不同的宏觀力學性能.
채용유한원적방법래모의납미압흔실험적가、사재과정,채용적시간화료적이유모형,유한원모형고필료납미압흔적표준Berkovich압두,개소료유한원모형적궤하삼수、변계조건、재료특성여가재방식.종소득도적재하여압입심도적관계곡선,이급유차계산이득도적경도-위이곡선등위의거,대재납미압흔측시과정중,불동적정립절면형상이급절면면적대정체재료적역학성능적영향진행료분석토론.연구표명,재정립절면면적상등적정황하,당납미압흔실험압입상동적심도시,정립적절면형상위구형적재료적경도고우정립적절면형상위삼각형적재료적경도,이차,당정립적절면형상상동적정황하,정체재료적경도여정립절면적면적존재일충근사적정비례관계.저충연구결과설명,즉사재재료상동적정황하,여과정립적절면형상불동,유우역학전체관계적불동,잉연능구사득박막구유불동적굉관역학성능.
