發(fā)布時間：2021-08-22 00:04

　　納米技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)相互結(jié)合而成的產(chǎn)物,如納米壓痕、納米劃痕、納米電子學(xué)、納米生物學(xué)等,基于納米技術(shù)的微觀尺度材料的力學(xué)性能測試技術(shù)應(yīng)用更加廣泛,其中納米壓痕測試技術(shù)因其測試方法簡單、精度高、信息采集速度較快等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展,測試材料性能的方式也不斷發(fā)展,原位納米壓痕測試技術(shù)也進(jìn)一步提高了其測試水平。目前,商業(yè)化的壓痕測試產(chǎn)品已在國外銷售,但由于我國納米壓痕測試技術(shù)起步較晚,因此國內(nèi)的商業(yè)化壓痕儀領(lǐng)域基本屬于空白,國內(nèi)市場迫切需要研究我國自己的原位壓痕技術(shù),同時由于基于PC的控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集實時性差、能耗高、難以集成化,針對這些原因,通過結(jié)合國家科技項目,展開本文研究。本文提出設(shè)計一種基于ARM控制系統(tǒng)的原位壓痕測試儀,并且試制了樣機(jī)。該儀器可實時獲得材料在壓痕過程中的載荷-壓入深度曲線,通過該曲線來獲取材料的彈性模量、硬度等力學(xué)性能參數(shù),進(jìn)一步對材料納米尺度下的力學(xué)性能進(jìn)行深入研究。論文對壓痕測試的基本理論進(jìn)行了分析研究,對不同類型壓頭的特點(diǎn)和適用條件進(jìn)行了闡述,并分析了對壓痕測試結(jié)果的影響因素,最終選取了金剛石壓頭進(jìn)行壓痕測試。本文通過對各種精密驅(qū)動... 

【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)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 原位納米壓痕的發(fā)展趨勢
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 原位納米壓痕技術(shù)基礎(chǔ)理論
    2.1 原位納米壓痕的基本理論
    2.2 壓頭的選取以及試件的處理
        2.2.1 壓頭的選取
        2.2.2 試件的處理
        2.2.3 測試環(huán)境的影響
    2.3 精密驅(qū)動技術(shù)
        2.3.1 壓電疊堆的基本原理
        2.3.2 壓電疊堆的選取
        2.3.3 壓電疊堆遲滯特性
    2.4 柔性鉸鏈
        2.4.1 柔性鉸鏈的特點(diǎn)
        2.4.2 柔性鉸鏈的分類
        2.4.3 柔性鉸鏈的選材
        2.4.4 柔性鉸鏈力學(xué)特性
    2.5 本章小結(jié)
第3章 原位納米壓痕測試儀控制系統(tǒng)的設(shè)計
    3.1 原位納米壓痕儀的概述及其工作原理
    3.2 原位納米壓痕儀控制系統(tǒng)的設(shè)計
        3.2.1 ARM9處理器
        3.2.2 傳感器的選取
    3.3 電控部分的硬件設(shè)計
    3.4 電控本分的軟件設(shè)計以及網(wǎng)口通訊
        3.4.1 PWM技術(shù)
        3.4.2 A/D和D/A
        3.4.3 以太網(wǎng)通訊
    3.5 Lab VIEW簡介
    3.6 壓痕測試控制模式
    3.7 本章小結(jié)
第4章 驅(qū)動系統(tǒng)動力學(xué)模型及整機(jī)柔度
    4.1 壓電疊堆的力學(xué)分析
    4.2 柔性鉸鏈的動力學(xué)模型
    4.3 柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)的有限元仿真分析
    4.4 機(jī)架柔度
    4.5 本章小結(jié)
第5章 原位納米壓痕測試儀的校準(zhǔn)與試驗
    5.1 壓痕測試儀的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)
    5.2 力傳感器以及位移傳感器的標(biāo)定
        5.2.1 力傳感器標(biāo)定
        5.2.2 位移傳感器標(biāo)定
    5.3 原位壓痕儀閉環(huán)控制特性
    5.4 單晶硅壓痕試驗
    5.5 對生物方解石重復(fù)性測試
    5.6 誤差分析與改進(jìn)
    5.7 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
致謝



本文編號：3356587