Pile-up现象对材料本构关系反演计算的影响

• 作者: 李垚 王月敏 闫相桥
• 来源期刊: 哈尔滨工程大学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 能量法 纳米压痕测试 极限分析法 Pile-up现象 反演分析 本构关系 有限元分析 量纲分析
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 页码范围: 825-830
• 页数: 6页
• 分类号: O341
• 字数: 3730字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11990/jheu.201610094

摘要

针对商用纳米压痕测试中忽略凸起(Pile-up)现象的问题,开展了Pile-up现象对材料力学参数和本构反演计算结果影响的研究.推导能量法理论,选取5种不同材料进行了纳米压痕测试,利用商用Oliver-Pharr(O-P)法和能量法分别进行硬度和弹性模量计算,并比较测试误差率.推导极限分析法理论并进行反演计算,得到考虑材料Pile-up现象的应力应变曲线,并根据计算结果对纳米压痕过程进行仿真.结果表明:当纳米压痕测试中压痕残余深度与压入深度比值大于0.7时,Pile-up现象对商用O-P法测试影响明显,弹性模量和硬度值误差率达到20%以上;对发生塑性变形较大材料进行本构关系反演计算时,理论计算值和数值模拟结果均证明了Pile-up现象对应力应变曲线计算有一定的影响.研究结果可为纳米压痕测试本构关系的反演计算方法提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	闫相桥	哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所	33	312	10.0	16.0
2	李垚	哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所	85	1272	18.0	32.0
3	王月敏	哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所	5	10	2.0	3.0