隨著材料的不斷發(fā)展,新型材料以及多種合金不斷被開發(fā)出來,測(cè)量材料力學(xué)性能的方式也越來越多。在傳統(tǒng)測(cè)量力學(xué)性能的基礎(chǔ)上,新型納米壓痕技術(shù)得到越來越多的應(yīng)用。本文在純納米壓痕測(cè)試的基礎(chǔ)上,添加了預(yù)拉伸條件,分別對(duì)45號(hào)鋼和7049鋁兩種材料進(jìn)行了有無預(yù)拉伸以及預(yù)拉伸不斷增加條件下的試驗(yàn)與有限元仿真分析,目的是為了探索預(yù)拉伸對(duì)材料力學(xué)性能的影響。論文首先梳理了國內(nèi)外力學(xué)性能測(cè)試儀器的發(fā)展,包括傳統(tǒng)力學(xué)性能測(cè)試及其儀器,壓痕響應(yīng)的仿真分析研究及其儀器的發(fā)展。其次,論文闡述了納米壓痕測(cè)試系統(tǒng)的相關(guān)原理、預(yù)拉伸條件下如何進(jìn)行材料壓痕響應(yīng)的試驗(yàn),并對(duì)試驗(yàn)裝置進(jìn)行了介紹。在此基礎(chǔ)上,論文詳細(xì)介紹了對(duì)45號(hào)鋼和7049鋁所進(jìn)行的納米壓痕試驗(yàn)。通過大量重復(fù)性試驗(yàn)測(cè)得了位移-載荷曲線。然后添加了預(yù)拉伸條件再對(duì)材料進(jìn)行了納米壓痕試驗(yàn),并持續(xù)不斷增大預(yù)拉伸條件。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):隨著預(yù)拉伸條件的加入以及增大,整個(gè)壓痕曲線向左移動(dòng),即加載相同壓痕載荷后,壓入的最大深度隨之減小,殘余深度也隨之減小,硬度和彈性模量隨之增大。雖然硬度和彈性模量增大的速率不同,但對(duì)兩種不同材料仍同時(shí)保持了增大趨勢(shì)。最后,論文選用AB... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 力學(xué)性能測(cè)試儀器的發(fā)展
        1.2.2 拉伸測(cè)試技術(shù)的發(fā)展
        1.2.3 納米力學(xué)試驗(yàn)及納米壓痕技術(shù)的發(fā)展
        1.2.4 壓痕試驗(yàn)仿真技術(shù)的發(fā)展
    1.3 研究方法和內(nèi)容
第2章 納米壓痕試驗(yàn)原理與方法
    2.1 納米壓痕測(cè)試技術(shù)
    2.2 預(yù)拉伸下的納米壓痕測(cè)試?yán)碚?br>    2.3 納米壓痕的有限元仿真
        2.3.1 有限元仿真的計(jì)算思路
        2.3.2 有限元分析的基本過程
    2.4 本章小結(jié)
第3章 納米壓痕試驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.1 試驗(yàn)裝置介紹
        3.1.1 壓痕模塊介紹
        3.1.2 拉伸模塊介紹
    3.2 試驗(yàn)樣品的制備
    3.3 壓痕測(cè)試操作過程
        3.3.1 純納米壓痕測(cè)試操作過程
        3.3.2 預(yù)拉伸力條件下納米壓痕試驗(yàn)的操作過程
    3.4 試驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.4.1 拉伸測(cè)試試驗(yàn)結(jié)果
        3.4.2 壓痕測(cè)試試驗(yàn)結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第4章 納米壓痕試驗(yàn)的仿真研究
    4.1 有限元仿真軟件的選擇
    4.2 仿真模型的建立
        4.2.1 確定物理參數(shù)單位
        4.2.2 建立仿真模型
        4.2.3 材料屬性的設(shè)置
        4.2.4 仿真的網(wǎng)格劃分
        4.2.5 求解器的選擇
        4.2.6 邊界條件的確定
    4.3 仿真結(jié)果的分析及后處理
    4.4 仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]成組不等徑直槽絲錐的優(yōu)化設(shè)計(jì)及有限元分析[J]. 王曉煜,張洋,李榮華,周穎.  大連交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[2]有限元及其在現(xiàn)代機(jī)械工程中的運(yùn)用[J]. 孫建民,徐冰晶.  科技與企業(yè). 2015(12)
[3]基于全閉環(huán)四軸同步的變比例荷載/位移雙向拉伸試驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)開發(fā)[J]. 鄭雨婷,錢波,管延智,王海波.  制造業(yè)自動(dòng)化. 2013(21)
[4]高精度儀器化壓入儀設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 馬德軍,郭俊宏,陳偉,宋仲康.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2012(08)
[5]有限單元法概述及其基本概念的分析[J]. 孫洪鐵.  山西建筑. 2012(14)
[6]活節(jié)螺栓法蘭墊片連接系統(tǒng)有限元分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)[J]. 王定標(biāo),姜逢章,雷風(fēng)林,黃劉剛.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2011(01)
[7]壓電材料的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 裴先茹,高海榮.  安徽化工. 2010(03)
[8]螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)有限元建模及動(dòng)力學(xué)分析[J]. 高旭,曾國英.  潤滑與密封. 2010(04)
[9]大型通用有限元工程分析軟件ANSYS在力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 阿巴白克里·阿布拉.  價(jià)值工程. 2010(01)
[10]基于Ansys的立柱有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 張向宇,熊計(jì),郝鋅,賴人銘.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2008(12)

博士論文
[1]納米壓痕過程的多尺度準(zhǔn)連續(xù)介質(zhì)法研究[D]. 黎軍頑.復(fù)旦大學(xué) 2010
[2]微結(jié)構(gòu)材料力學(xué)性能的微拉伸系統(tǒng)與測(cè)試方法研究[D]. 劉瑞.上海交通大學(xué) 2009
[3]尺蠖型壓電驅(qū)動(dòng)器基礎(chǔ)理論與試驗(yàn)研究[D]. 趙宏偉.吉林大學(xué) 2006
[4]壓電步進(jìn)二維精密驅(qū)動(dòng)器理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉國嵩.吉林大學(xué) 2006

碩士論文
[1]預(yù)應(yīng)力下納米壓痕仿真與試驗(yàn)研究[D]. 郝芯.吉林大學(xué) 2016
[2]基于納米壓痕技術(shù)的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料原位力學(xué)性能測(cè)試[D]. 高雪玉.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[3]材料樣品表面粗糙度對(duì)納米壓痕測(cè)試結(jié)果的影響研究[D]. 沈林.吉林大學(xué) 2012
[4]壓電型步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)精密驅(qū)動(dòng)器試驗(yàn)研究[D]. 余學(xué)貴.吉林大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3195990