金宏平
,
陈建国
机械工程材料
基于能量方法,采用量纲分析法和Ⅱ定理,分别推导了压痕功、压痕硬度与压痕参数和材料特性之间的无量纲函数;通过有限元仿真分析,建立了无量纲压痕硬度和压痕功之间的线性关系;根据卸载斜率和接触面积之间的线性关系,建立了压痕硬度和弹性模量的解析模型,再结合压痕的载荷-位移曲线,就可以计算得到材料的弹性模量和压痕硬度.结果表明:此方法能比较快速准确地计算出弹性模量和压痕硬度.
关键词:
能量法
,
弹性模量
,
压痕硬度
金宏平
兵器材料科学与工程
计算压痕硬度的Oliver-Pharr方法容易受到卸载斜率计算误差的影响.为避免卸载斜率对压痕硬度的影响,假定最大压入深度下的接触半径与残余压痕半径相等,基于压痕功与压痕深度的线性比例关系,根据Hertz弹性接触理论,建立压痕硬度与压痕功的显式数学模型.多段循环加卸载压痕试验结果表明,基于能量法的压痕硬度测量能够提高压痕硬度计算的准确度.
关键词:
能量法
,
球压痕
,
压痕硬度
金宏平
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201612006
基于Attaf和Jha等提出的理论，在 Oliver-Pharr(OP)法计算压痕硬度的基础上，分别建立了卸载功、卸载斜率和压痕硬度之间的解析模型；用此模型计算得到了压痕硬度并与面积法计算的结果进行了对比分析，分析了卸载斜率和卸载功的计算误差对压痕硬度的影响。结果表明：卸载斜率的计算精度受数据采集误差的影响较大，以卸载功计算压痕硬度则可避免数据采集误差的影响；与 OP法相比，以卸载功计算的压痕硬度与面积法得到的更为接近；卸载斜率计算误差对压痕硬度计算精度的影响大于卸载功计算误差的。
关键词:
卸载功
,
卸载斜率
,
微压痕
,
压痕硬度
