收藏本站
收藏 | 论文排版

压头形状和表面梯度层对纳米硬度测量的影响

张群  杨荣  肖攀  白以龙  
【摘要】:压入深度在100nm以下时,硬度规律出现尺寸效应,但很多实验结果[3][7-8]与现有的尺寸效应理论模型[6]不一致。在极浅压深下,材料表层性质和压头几何形状对压入的影响必须考虑。本文通过采用弹塑性梯度表层性质模型,同时考虑压头实际形状的情况,采用有限元,分析了材料表面效应和压头几何效应耦合作用对纳米压入的影响。分别模拟圆锥压头和球锥压头压入不同弹塑性梯度材料的情况,得到了各种情况下的纳米硬度变化规律。发现圆锥压入具有相似性,不同弹塑性性质下纳米硬度结果随压深呈现出单调的尺寸效应变化趋势;而尖端曲率的引入会使硬度尺寸效应规律发生改变,硬度会出现峰值,随压深变化先增大后减小;同时,表面梯度层变化程度和压头曲率半径大小会对峰值大小及位置产生影响;而所有的模拟结果都显示梯度表层存在一定影响深度范围,当压深大于5倍梯度层厚度时,梯度层对纳米硬度的影响可以忽略。这些结论从连续介质力学等效描述角度对纳米硬度实验规律做出了可能的预测分析。

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 张传立,聂国华;纳米硬度实验中的多位错生成分析[J];力学季刊;2004年04期
2 陈尚达,柯孚久;纳米硬度测量中接触面积及压头曲率半径效应的分子动力学模拟[J];中国科学G辑:物理学、力学、天文学;2003年05期
3 张传立;用边界元法分析纳米硬度实验中的位错生成[J];长江大学学报(自科版);2004年Z1期
4 张泰华,杨业敏;纳米硬度技术的发展和应用[J];力学进展;2002年03期
5 金扬利;赵华;祖成奎;韩滨;;CAB玻璃基底不同方法制备的SiO_2膜层性能研究[J];真空;2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 杜华;卢明臻;高思田;魏小林;施玉书;崔建军;;压入法纳米硬度测量与亚太国际比对[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年
2 刘澂;张国定;Masaaki Naka;;纳米硬度法研究颗粒形状对SiC_p/LD2复合材料塑性的影响[A];2000年材料科学与工程新进展(下)——2000年中国材料研讨会论文集[C];2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 成广庆;微尺度多层膜力学响应的有限元分析[D];天津大学;2004年
2 姚奇;微纳米硬度测试仪测控系统的研制[D];哈尔滨工业大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978