基于球形压入法提取材料的塑性力学参数

作者：姜鹏; 张泰华; 杨荣; 梁乃刚

来源：力学学报, 2009, (05): 730-738.

• 仪器化压入
• 球形压头
• 屈服应力
• 应变硬化指数
• 孔洞模型 instrumented indentation
• spherical indenter
• yield stress
• work-hardening exponent
• expanding cavity models

基于球形压入的工作方式,重点研究材料塑性力学参数的表征方法.首先,通过对球压入可测量的综合评价,选取能量比(可释放功和压入总功之比)作为主要分析参数;其次,利用孔洞模型、量纲分析和数值模拟等工具,定义特定的代表性应变,建立起能量比和材料塑性力学参数之间的关系式,由此,提出一种能提取材料屈服应力和硬化指数的力学表征方法,该方法避免了对接触半径的测量,确保了方法的可操作性,并通过参数重组提高其稳定性;最后,选用45号钢和6061铝合金进行压入试验,与拉伸试验结果比对显示:该方法识别的塑性力学参数能满足工程测试需要.

• 单位
  中国科学院力学研究所; 非线性力学国家重点实验室