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Determination of elastic modulus and hardness of viscoelastic-plastic materials by instrumented indentation under harmonic load

机译：谐波载荷下仪器压痕法测定粘弹塑性材料的弹性模量和硬度

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摘要

When determining elastic modulus and hardness of viscoelastic-plastic materials by depth-sensing indentation, one must respect their specific response. In the monotonic load-unload testing mode, the unloading should be preceded by a dwell mitigating the influence of the delayed deforming. The continuous stiffness measurement (CSM) mode, with a small harmonic signal added to the basic monotonic load, enables continuous measurement of harmonic contact stiffness and mechanical properties as a function of depth. However, the contact depth and area in this mode actually depend on the slow (monotonic) component of the loading and should be determined not from the harmonic contact stiffness but from the unloading stiffness; otherwise, the calculated elastic modulus and mean contact pressure will be incorrect. This paper provides the formulae for these calculations, defines special characteristics--such as apparent dynamic hardness and the index of sensitivity to harmonic loading--and shows how to improve results by smoothing the harmonic stiffness curve. The proposed methods are illustrated through nanoindentation tests of polymethyl methacrylate.
机译：在通过深度感应压痕确定粘弹塑性材料的弹性模量和硬度时，必须注意其特定响应。在单调加载/卸载测试模式下，应在卸载之前先进行停顿，以减轻延迟变形的影响。连续刚度测量（CSM）模式，在基本单调负载上添加了少量谐波信号，使得能够连续测量作为深度函数的谐波接触刚度和机械性能。但是，此模式下的接触深度和面积实际上取决于加载的慢速（单调）分量，因此不应根据谐波接触刚度来确定，而应根据卸载刚度来确定。否则，计算出的弹性模量和平均接触压力将不正确。本文提供了用于这些计算的公式，定义了特殊特性（例如，表观动态硬度和对谐波载荷的敏感度指标），并展示了如何通过平滑谐波刚度曲线来改善结果。通过聚甲基丙烯酸甲酯的纳米压痕试验说明了所提出的方法。

著录项

  • 来源
    《Journal of Materials Research》 |2005年第10期|p.2660-2669|共10页
  • 作者

    J. Mencik; G. Rauchs; J. Bardon;

  • 作者单位

    University of Pardubice, Jan Perner Transport Faculty, CZ-53210 Pardubice, Czech Republic;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 工程材料学;
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