利用壓痕實(shí)驗(yàn)確定功能梯度材料的分布特性.pdf

1、壓痕實(shí)驗(yàn)是一種廣泛使用于測(cè)量薄膜和小體積材料材料力學(xué)特性的的工具，可以利用壓痕實(shí)驗(yàn)來(lái)評(píng)估材料的力學(xué)特性，如彈性模量、硬度和剛度。
　　文中，利用壓痕實(shí)驗(yàn)來(lái)確定功能梯度材料的特性分布，功能梯度材料定義為從一個(gè)表面到另一個(gè)表面復(fù)合材料的性能是連續(xù)變化的。文中，研究復(fù)合材料的彈性模量是隨著深度呈指數(shù)變化的。
　　傳統(tǒng)的方法不能測(cè)量微米和納米尺寸的材料的力學(xué)特性。目前的研究，利用有限元分析來(lái)模擬壓痕實(shí)驗(yàn)，利用韋氏測(cè)試，韋氏測(cè)試比其他

2、的硬度測(cè)試方法更實(shí)用，因?yàn)樗挠?jì)算方法與壓頭的尺寸無(wú)關(guān)，這個(gè)壓頭可以應(yīng)用于所有的材料而不考慮硬度。
　　常規(guī)的分析方法假設(shè)試樣材料的彈性模量是一個(gè)常值?，F(xiàn)在的工作處理材料的壓痕實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法，認(rèn)為材料的彈性模量從試樣的表面呈指數(shù)變化。
　　材料的很多特性可以從測(cè)量的載荷-位移曲線中推導(dǎo)出來(lái)，文中分析功能梯度材料的性能的位移—深度曲線是基于有限元模擬壓痕實(shí)驗(yàn)。
　　文中，詳細(xì)討論了一些載荷步，通過(guò)這些載荷步來(lái)模擬壓痕實(shí)驗(yàn)