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An energy-based method for analyzing instrumented spherical indentation experiments

机译：基于能量的仪器化球形压痕实验分析方法

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摘要

Using dimensional analysis and finite element calculation, we studied spherical indentation in elastic-plastic solids with work hardening. We report two previously unknown relationships between hardness, reduced modulus, indentation depth, indenter radius, and work of indentation. These relationships, together with the relationship between initial unloading stiffness and reduced modulus, provide an energy-based method for determining contact area, reduced modulus, and hardness of materials from instrumented spherical indentation measurements. This method also provides a means for calibrating the effective radius of imperfectly shaped spherical indenters. Finally, the method is applied to the analysis of instrumented spherical indentation experiments on copper, aluminum, tungsten, and fused silica.
机译：使用尺寸分析和有限元计算，我们研究了带有加工硬化的弹塑性固体中的球形压痕。我们报告了硬度，降低的模量，压痕深度，压头半径和压痕功之间的两个以前未知的关系。这些关系以及初始卸载刚度和减小的模量之间的关系，提供了一种基于能量的方法，可通过仪器化的球形压痕测量来确定材料的接触面积，减小的模量和硬度。该方法还提供了一种用于校准不完美形状的球形压头的有效半径的方法。最后，该方法用于分析铜，铝，钨和熔融石英的仪器化球形压痕实验。

著录项

  • 来源
    《Journal of Materials Research》 |2004年第1期|p.149-157|共9页
  • 作者

    Wangyang Ni; Yang-Tse Cheng; Che-Min Cheng;

  • 作者单位

    Materials and Processes Laboratory, General Motors Research and Development Center, Warren, Michigan 48090;

  • 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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