压痕断裂论文-孙亮,王家梁,石新正

压痕断裂论文-孙亮,王家梁,石新正

导读:本文包含了压痕断裂论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:陶瓷材料,断裂韧性,压痕法

压痕断裂论文文献综述

孙亮,王家梁,石新正[1](2019)在《一种陶瓷材料断裂韧性压痕法计算公式》一文中研究指出针对传统压痕断裂解析公式普遍存在测试精度较低、材料适用范围小的问题,基于陶瓷材料断裂韧性的维氏压入仿真分析结果,提出了一种新的陶瓷材料断裂韧性计算公式。对四种典型陶瓷材料试样的维氏压入实验结果表明,新公式的断裂韧性整体计算精度在±13.5%以内,与传统断裂韧性解析公式相比,在保持相当计算精度的同时,适用材料范围更加广泛。(本文来源于《陶瓷学报》期刊2019年04期)

张国新,王威强,王尚[2](2018)在《自动球压痕法估测Q235B钢的断裂韧度》一文中研究指出自动球压痕法作为一种可以用来测量材料力学性能的新方法,近年来已经得到越来越多的研究。为了探讨自动球压痕法对于估算金属材料断裂韧度的适用性,以常用碳素结构钢板Q235B为试验材料,对其进行自动球压痕试验,并与常规断裂试验测量值对比,结果表明,自动球压痕试验与常规断裂试验测量的断裂韧度值偏差在10%之内,可以用该方法估测Q235B钢的断裂韧度。(本文来源于《机械强度》期刊2018年05期)

冯莹,彭宇,徐世烺,曾强[3](2018)在《钢纤维砂浆纳米压痕微观断裂性能表征》一文中研究指出钢纤维砂浆为多相复合材料,传统宏观试验方法难以表征其中各相的微观断裂参数,因此无法明确材料宏观断裂性能的微观机理。基于纳米压痕技术,研究了钢纤维砂浆中主要组成相的微观断裂性能。根据压痕能量法基本原理和加载、卸载过程的荷载—位移曲线特征,建立了考虑持荷作用的塑性能显式计算公式。通过该式和压痕曲线能够直接计算材料断裂能、能量释放率和断裂韧度。结果表明:基于纳米压痕技术的微观断裂研究方法能够得到稳定的净浆基体和石英砂的断裂韧度值,且该值与宏观断裂测试方法得到的断裂韧度数据一致,但低估了钢纤维的断裂韧度。该方法只适用于准脆性材料断裂性能的估算。(本文来源于《硅酸盐学报》期刊2018年11期)

江俊达,沈吉云,侯东伟[4](2018)在《基于纳米压痕的水化硅酸钙断裂韧度测试与计算方法》一文中研究指出水泥基材料的损伤破坏大多起始于微观开裂,因此其微观各相的断裂性能是此类材料的一项基础力学参数,然而到目前为止尚不能被合理测定。采用纳米压痕试验,测量了微观稳态开裂条件下水泥净浆微观各相的荷载-压入深度曲线,并基于能量分析法和断裂力学理论建立了微观断裂韧度的计算方法。通过点阵压痕试验和反卷积分析,计算了水泥基材料微观各相的断裂韧度,其中低密度与高密度水化硅酸钙的断裂韧度分别为(0.541±0.075)MPa·m1/2和(0.658±0.042)MPa·m1/2。(本文来源于《硅酸盐学报》期刊2018年08期)

冯莹[5](2018)在《水泥基材料纳米压痕技术微观断裂性能表征》一文中研究指出水泥基材料是目前应用最广泛的建筑材料之一,研究其力学性能,特别是断裂性能有着极为重要的工程意义。水泥基材料具有显着的多尺度特征,由于实验技术和方法的限制,微观尺度研究相对较少。纳米压痕测试技术是目前研究材料微观力学性能的有力手段之一,已广泛应用于表征水泥基材料的弹性性能。本研究尝试利用纳米压痕测试技术,开辟水泥基材料微观断裂性能研究新方法。本研究根据纳米压痕能量法的基本原理和加载、卸载过程中的荷载-位移曲线,建立了考虑持荷作用下能量法弹性参数和塑性能断裂参数表征模型,通过该模型和压痕曲线能够直接计算材料的硬度、弹性模量、断裂能、能量释放率和断裂韧度等力学参数。在此基础上,研究了压入荷载、加载和卸载速率以及持荷时间变化对材料力学参数的影响,分别对龄期为3 d和28 d水泥净浆的5个大组(23个小组),共72个测点进行了微观压痕测试,同时利用扫描电镜和背散射技术研究了压痕区域硬化水泥净浆的微观形貌和组成。方法学研究结果表明:能量法弹性参数表征模型可以准确估算水泥基材料的有效深度、卸载刚度、硬度和弹性模量,估计值与常用Oliver-Pharr方法得到结果之间的偏差在10%以内;在塑性能断裂参数表征模型中考虑持荷作用是十分必要的,可以使估算结果的准确性提高25%-80%,改进的塑性能断裂参数表征模型可以获得稳定的水泥基材料断裂韧度值,且该值与宏观断裂测试方法得到的数据较为一致。水泥基材料压痕测试结果表明:早龄期水泥净浆的断裂韧度远小于完全水化水泥净浆;龄期相同的水泥净浆中,水化产物基体的断裂韧度远小于未水化颗粒;纳米压痕测试的最大压入荷载、加载和卸载速率以及持荷时间并不会显着影响断裂韧度的计算结果。本研究建立的基于能量方法的力学性能表征模型有望发展为综合表征水泥基材料微观力学性能,特别是断裂性能的一般性方法。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-01-01)

李立军,李杰华,曹剑,张爽,席明龙[6](2017)在《烧结钕铁硼材料压痕断裂力学机理研究》一文中研究指出利用单金刚石磨粒磨削模型,根据高等弹塑性力学中的空间问题,把磨削加工的过程分为法向分力和切向分力,建立钕铁硼材料单金刚石的磨粒磨削的理论模型,等效成单金刚石磨粒的压痕试验,观察到其压痕均为巴氏裂纹,论证了钕铁硼材料磨削加工材料去除机理,对材料受载后其形貌变化和裂纹的形成及扩展过程进行了详细阐述,为钕铁硼材料磨削参数和加工方式的选择提供理论依据.(本文来源于《叁峡大学学报(自然科学版)》期刊2017年06期)

安涛,邓晓芳,王丽丽,宋立军[7](2016)在《SiN_x薄膜在纳米压痕下的变形和断裂行为》一文中研究指出利用磁控溅射方法在Si(111)衬底上制备了厚度为1μm的非晶SiN_x薄膜,采用纳米压痕方法研究了薄膜的变形和断裂行为。傅立叶变换红外光谱显示实验获得了较为纯净的SiN_x薄膜。SiN_x薄膜在纳米压痕下呈现出放射状的脆性断裂特征,随着压入深度的增大,放射状裂纹的长度逐渐增加。最大压入深度达到1 500nm时,薄膜和衬底间出现了扇形的界面断裂,并且这一界面断裂是在卸载过程中发生的。到最大压入深度达到2 500nm时,原位原子力显微镜照片可以清晰的观察到界面断裂及放射状裂纹。界面断裂韧性计算结果表明,SiN_x薄膜和Si(111)衬底间易形成脆性较大的共价结构界面,这是其界面断裂韧性较小的原因。(本文来源于《功能材料》期刊2016年10期)

邹镔,魏中坤,关凯书[8](2016)在《用连续球压痕法评价钢断裂韧度》一文中研究指出作为一种无损力学性能测试方法,球压痕法可以用来评价在役设备材料性能。为了探究球压痕法获得断裂韧度的可行性,本文对五种材料进行连续球压痕试验和叁点弯试验,并将两种试验方法所得的断裂韧度KJC进行比较。结果表明,球压痕试验和叁点弯试验获得的断裂韧度偏差在10%以内,可以满足一般性的工程应用要求。同时,用叁维表面测量仪观察了压痕试验后试样的叁维形貌,探究了"堆积"和"沉陷"现象对试验的影响。观察到的堆积高度均在50微米以下,对试验的影响可以忽略。(本文来源于《材料科学与工程学报》期刊2016年04期)

何远武[9](2016)在《热障涂层体系压痕断裂力学模型及高温压痕测试分析》一文中研究指出热障涂层以其突出的隔热、耐磨、抗腐蚀性能在航空航天、热力发电等诸多领域占有重要地位,但由于其特殊的多层结构以及复杂的高温服役环境,涂层开裂或剥落失效严重制约了热障涂层的实用性。断裂韧性和残余应力作为表征涂层性能的重要参数,有效、准确地测试这些材料参数对于热障涂层质量检测、性能评估和使用寿命的预测具有重大意义。基于此,本文提出了一种改进的压痕法测试热障涂层材料断裂韧性和残余应力的力学模型,设计并研制了一套高温压痕测试装置,完成等离子喷涂热障涂层高温压痕测试。主要研究内容如下:第一,改进了压痕法测量热障涂层断裂韧性和残余应力的理论模型。对于表面压痕测试,提出了在加载方向上,将涂层表面到最大裂纹深度的陶瓷层分成多层细小的薄片,在薄片内残余应力均匀分布的模型,得到考虑陶瓷层为多层结构且残余应力呈梯度分布情况下断裂韧性和残余应力。对于界面压痕测试,提出了根据残余压痕在基底材料和陶瓷涂层区域所占的体积比例来描述两者抵抗压针侵入所做贡献的改进方法。在实验数据处理过程中,采取对压痕载荷和裂纹长度取对数的方法去除奇异点,以减少热障涂层材料各向异性给实验数据带来的影响。采用改进的压痕断裂力学模型可获得更加准确的热障涂层材料断裂韧性和残余应力的值。第二,利用改进的压痕断裂力学模型测试等离子喷涂热障涂层材料的断裂韧性和残余应力随热循环的变化关系。并将测得结果分别与采用单边切口梁法测得断裂韧性和拉曼光谱法测得残余应力的结果进行对比。结果表明:大气等离子喷涂热障涂层样品表面断裂韧性从1.32±0.2 MPa·m~(-1/2)增加到4.08±0.3 MPa·m~(-1/2),涂层表层残余应力从-25.9±5 MPa增加到-190.8±10 MPa,涂层深层残余应力从-53.29±10 MPa增加到-253.4±10 MPa。测得热障涂层界面断裂韧性由0.23±0.05 MPa·m~(-1/2)增加到0.65±0.05MPa·m~(-1/2),相应的残余应力从-11.32±1 MPa增加到-42.17±2 MPa。第叁,高温压痕测试装置的设计与研制,进行高温压痕实验测试。高温压痕装置的设计与研制,通过对现有的维氏硬度计进行升级改造,改进加载和观测系统,集成加热系统、冷却系统、高温气体吸气系统和上位机。测试了热障涂层陶瓷和基底材料在700到1000°C高温环境下的硬度,实验结果表明:陶瓷层硬度由4.85±0.4 GPa逐渐减少到2.19±0.2 GPa,基底材料的硬度由2.25±0.2 GPa逐渐减少到1.32±0.2 GPa。(本文来源于《湘潭大学》期刊2016-05-01)

齐凤莲,赵维,张帼英[10](2016)在《花岗岩微观压痕断裂仿真分析》一文中研究指出以花岗岩加工的微观过程为研究对象,分析其过程中花岗岩裂纹的形成与应力分布情况。运用ANSYS LS-DYNA及LS-PrePost分析软件,建立了单颗粒金刚石压入花岗岩的压痕断裂模拟过程的物理模型,在不同工况下进行模拟,利用网格变形图获得了花岗岩微观裂纹的形成以致断裂的过程,根据得到的花岗岩有效应力云图,对比了不同工况下花岗岩应力变化过程,获得仿真对象花岗岩的最大应力。其结果为后续的花岗岩铣削加工刀具的深入研究,以及实际应用中工艺参数的选择提供参考的依据,对降低花岗岩加工的成本,具有一定指导意义。(本文来源于《机械与电子》期刊2016年01期)

压痕断裂论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

自动球压痕法作为一种可以用来测量材料力学性能的新方法,近年来已经得到越来越多的研究。为了探讨自动球压痕法对于估算金属材料断裂韧度的适用性,以常用碳素结构钢板Q235B为试验材料,对其进行自动球压痕试验,并与常规断裂试验测量值对比,结果表明,自动球压痕试验与常规断裂试验测量的断裂韧度值偏差在10%之内,可以用该方法估测Q235B钢的断裂韧度。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

压痕断裂论文参考文献

[1].孙亮,王家梁,石新正.一种陶瓷材料断裂韧性压痕法计算公式[J].陶瓷学报.2019

[2].张国新,王威强,王尚.自动球压痕法估测Q235B钢的断裂韧度[J].机械强度.2018

[3].冯莹,彭宇,徐世烺,曾强.钢纤维砂浆纳米压痕微观断裂性能表征[J].硅酸盐学报.2018

[4].江俊达,沈吉云,侯东伟.基于纳米压痕的水化硅酸钙断裂韧度测试与计算方法[J].硅酸盐学报.2018

[5].冯莹.水泥基材料纳米压痕技术微观断裂性能表征[D].浙江大学.2018

[6].李立军,李杰华,曹剑,张爽,席明龙.烧结钕铁硼材料压痕断裂力学机理研究[J].叁峡大学学报(自然科学版).2017

[7].安涛,邓晓芳,王丽丽,宋立军.SiN_x薄膜在纳米压痕下的变形和断裂行为[J].功能材料.2016

[8].邹镔,魏中坤,关凯书.用连续球压痕法评价钢断裂韧度[J].材料科学与工程学报.2016

[9].何远武.热障涂层体系压痕断裂力学模型及高温压痕测试分析[D].湘潭大学.2016

[10].齐凤莲,赵维,张帼英.花岗岩微观压痕断裂仿真分析[J].机械与电子.2016

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