压痕裂纹论文_姜晨,高睿,姜臻禹,郝宇

导读:本文包含了压痕裂纹论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:裂纹,压痕,应力,内聚力,塑性,陶瓷,残余。

压痕裂纹论文文献综述

姜晨,高睿,姜臻禹,郝宇^[1]（2019）在《光学玻璃超声振动维氏压痕中位裂纹的实验研究》一文中研究指出为了进一步掌握光学玻璃材料超声振动辅助磨削亚表面损伤机理,设计常规和超声振动条件下维氏压痕实验,调查两种情况下K9光学玻璃压痕形貌特征;采用磁性复合流体抛光方法检测K9光学玻璃压痕区域的中位裂纹深度,对常规压痕系统中位裂纹模型进行两次系数修正,获得超声振动条件下的维氏压痕系统中位裂纹深度模型.通过超声振动维氏压痕实验计算静态和动态断裂韧性,得到两种加载条件的一次修正系数分别为0.08和0.06;结合检测中位裂纹深度实验结果拟合获得的两种条件下二次修正系数数值接近,分别为94.75和94.50.结果表明该模型对超声振动和加工条件具有良好的识别度.(本文来源于《光子学报》期刊2019年07期）

支立伟^[2]（2016）在《HXD3型电力机车车轴超声波探伤轮座压装部裂纹与压痕回波的研究》一文中研究指出指出HXD3型电力机车车轴超声波探伤轮座压装部回波特点,对轮座压装部裂纹与压痕回波进行分析,以减少探伤过程中的误判。(本文来源于《科技风》期刊2016年19期）

刘念^[3]（2016）在《氧化锆陶瓷叁维裂纹扩展和压痕实验的有限元模拟研究》一文中研究指出氧化锆陶瓷是一种无机非金属材料,具有优良的力学性能和生物相容性,作为全瓷牙的原材料广泛应用于口腔修复领域,即医用氧化锆陶瓷。作为口腔修复材料,氧化锆陶瓷韧性和强度高,生物相容性好,生产出的全瓷牙性能和美学效果与真牙非常接近。其中氧化锆陶瓷韧性的提高与材料的相变增韧效应密切相关。因此本文着重探讨了氧化锆陶瓷的相变增韧效应对裂纹萌生和扩展的影响。本文采用Sun的本构模型,编写用户子程序UMAT应用于有限元软件ABAQUS中来模拟氧化锆陶瓷的相变行为,采用零厚度内聚力单元来模拟材料在外加载荷作用下裂纹的萌生与扩展过程。首先,本文建立叁维单向拉伸的内聚力有限元模型模拟了氧化锆陶瓷片状裂纹的萌生与扩展过程,探讨了氧化锆陶瓷材料的剪切相变因子,硬化参数,内聚力单元的界面强度,预设裂纹半径对裂纹附近相变的分布,裂纹扩展速率等的影响。片状裂纹有限元仿真结果表明氧化锆陶瓷的剪切相变分量对材料的断裂韧性影响显着,硬化因子越大相变越难以发生,同时发现内聚力单元的界面强度对裂纹附近的相变分布也有显着影响。其次,分别建立了叁维球形压痕和Vickers压痕的有限元模型,探讨了压痕附近的相变分布情况以及相变增韧效应对压痕裂纹的影响。压痕有限元仿真结果表明,压痕附近的裂纹大致呈现由表及里逐渐降低的趋势。关于压痕裂纹,Vickers压痕有限元仿真发现氧化锆陶瓷的裂纹主要是在卸载过程因为残余应力的作用而产生的;相变既能产生增韧效应而抑制氧化锆陶瓷裂纹的萌生和扩展,又能形成残余应力而促进裂纹的萌生和扩展,说明相变既是抑制裂纹的扩展的因素,同时也是诱发裂纹扩展的因素。(本文来源于《华中科技大学》期刊2016-05-01）

刘念,罗俊^[4]（2015）在《相变增韧陶瓷压痕裂纹生成和扩展过程的内聚力模拟研究》一文中研究指出首先开发了氧化锆相变增韧陶瓷细观本构模型的UMAT子程序并嵌入到ABAQUS软件中,之后采用双线性内聚力单元模拟了Vickers压头压入氧化锆陶瓷时压痕裂纹的生成和扩展过程,探讨了相变对裂纹生成和扩展过程以及对压痕裂纹最终形态和长度的影响.(本文来源于《中国力学大会-2015论文摘要集》期刊2015-08-16）

郭佳新^[5]（2015）在《水凝胶压痕实验和裂纹扩展行为的有限元模拟研究》一文中研究指出水凝胶是一类具有叁维网络结构的聚合物,在水中能够吸收大量水分而溶胀,兼有固体和液体的性质,因其对环境的敏感性、良好的生物相容性和可降解性等优点,广泛应用于药物控释体系和生物组织支架等生物医学领域。但现今人们对它力学行为的研究还不够成熟,多数对凝胶类材料的有限元模拟采用了橡胶类材料的力学本构模型,没有考虑内部水溶液的影响。大部分水凝胶具有较低的断裂韧性,目前学术界对水凝胶裂纹扩展行为的研究较少。因此,有必要在有限元计算中考虑水凝胶内部水溶液的影响,对水凝胶的力学行为进行模拟。本文借助于ABAQUS有限元软件的用户材料子程序模块将考虑了水凝胶聚合物变形和内部水溶液移动两方面影响的力学本构模型应用于有限元计算中。首先,有限元模拟了水凝胶的压痕实验,讨论了被压水凝胶基体厚度对压痕实验中求得的弹性模量的影响;其次,引入内聚力模型,对水凝胶材料中的边裂纹,不同水凝胶之间、水凝胶与一般的弹性体之间和水凝胶与刚性体之间的界面裂纹进行了有限元计算,探讨了水凝胶内聚合物密度和水溶液浓度等因素对裂纹的影响。有限元计算结果表明,在压痕实验中,被压水凝胶基体的厚度越小,赫兹理论求得的弹性模量值误差越大,Long的修正公式不适用于本文中的水凝胶本构模型;水凝胶材料的初始溶胀度、聚合物网链密度影响着水凝胶的弹性模量,从而对水凝胶的裂纹扩展产生影响;水凝胶被拉伸时,水溶液向裂纹尖端聚集,对尖端应力和裂纹的破坏形式产生影响;在水凝胶与一般弹性体的界面裂纹计算中,发现当弹性体的弹性模量超过水凝胶弹性模量100倍时可等效为刚性体。(本文来源于《华中科技大学》期刊2015-05-01）

张卫星^[6]（2015）在《单晶硅压痕微裂纹扩展力学行为研究》一文中研究指出单晶硅是大规模集成电路、微电子、微机电系统、光学功能器件等的重要功能材料,在信息技术、军用技术、空间技术、激光技术等领域的应用越来越受到人们的重视,成为各国竞相发展的高新技术。然而,在单晶硅晶片或单晶硅器件的加工和应用过程中,由于单晶硅属于硬脆材料,具有脆性大、加工表面易产生裂纹,严重影响了单晶硅的加工质量和单晶硅器件的工作性能。目前,对单晶硅微裂纹力学行为的研究还不完善。因此,深入研究单晶硅微裂纹的力学特性和微裂纹扩展的规律对于控制微裂纹的产生和扩展,提高单晶硅器件的加工质量和工作性能及使用寿命具有非常重要的意义。本课题选题来源于国家自然科学基金项目：“微机械摩擦副接触力学行为多尺度耦合分析方法研究”的部分内容。本文首先对断裂力学的基本理论和方法进行分析和研究；然后采用纳米压痕测试技术对单晶硅进行压入接触力学行为实验。通过MTALB对所获的实验数据进行了处理,获得材料在不同最大载荷下的载荷-压深曲线、硬度/弹性模量曲线,从相应的曲线图中可看出,随着最大载荷的不断增加,材料的硬度和弹性模量逐渐趋于稳定,其硬度值表现出明显的尺寸效应；接着利用原子力显微镜(AFM)分析了Si(100)单晶的微观破坏机理,在最大载荷为30mN时材料只表现为弹塑性变形且没有出现裂纹,随着最大载荷的增大,压痕周围材料堆积和表面隆起现象明显,裂纹长度也随着最大载荷的增大而逐渐增大,当最大载荷为230mN时,单晶硅表面产生了脆性断裂；最后运用线弹性断裂力学方法对材料在不同载荷与压头形状下,对压痕区域应力场的分布与微裂纹扩展的规律进行了计算机模拟研究,计算结果表明,在相同的受压圆弧半径下,随着压力荷载的增加,应力强度因子变化较平缓,但随着受压圆弧半径的增加,应力强度因子增加的速度很快,并且最大的应力强度因子超过了文献中单晶硅材料裂纹扩展的断裂极限,并以裂纹的Ⅰ型扩展为主,在裂纹尖端附近材料的最大等效应力是15.4GPa,约为材料屈服强度的3.1倍；由球形压头和圆锥压头的压力载荷-应力强度因子曲线图可以看出：当R<60nm时,球形压头的应力强度因子大于圆锥压头,当R>60nm时,圆锥压头的应力强度因子大于球形压头,当R=60nm时,球形压头和圆锥压头的压力载荷-应力强度因子曲线几乎完全重合。此外,采用von Mises准则证明了材料满足线弹性断裂力学的小范围屈服条件,说明文中通过计算材料的应力强度因子来比较其裂纹扩展的规律是合理的。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2015-05-01）

肖磊^[7]（2014）在《基于深度—敏感压痕技术的疲劳裂纹尖端残余应力研究》一文中研究指出对服役条件下重要工程结构件进行损伤容限分析和寿命评估时,往往涉及疲劳裂纹扩展过程中由于载荷变化(如过载等)所导致的裂纹尖端残余应力(应变)场变化,并由此引起疲劳裂纹扩展出现阻滞或加速效应,从而严重影响材料与结构的损伤容限行为和疲劳寿命。因此,研究含裂纹构件在典型疲劳过载下裂纹尖端的残余应力分布特征与演化规律,对于深刻理解疲劳过载效应的物理机制、发展准确的随机疲劳寿命预测模型等具有重要的理论和工程实际意义。本文首先回顾了基于深度-敏感压痕技术测试残余应力的主要研究进展,并重点介绍了Suresh模型、Carlsson模型、Lee模型和Wang模型等残余应力代表性计算模型的基本原理和特点。通过应用有限元技术对拉、压残余应力下的压痕特征进行数值模拟,本文系统研究了残余应力对压痕响应(F-h)曲线、压痕接触形貌等的影响规律,并重点分析了压痕特征参量(如硬度HV、压痕面积比c2、压痕卸载刚度S、残余深度与最大压入深度之比h1/hmax塑性功与总功之比Wp/Wt等)与残余应力之间的相关性。研究结果表明：残余应力对各压痕特征参量的影响呈现出显着的非线性特征,其主要影响因素是材料的应变硬化指数(n)和屈服应变(σy/E)。基于残余应力对压痕特征参量的影响规律,本文通过对现阶段基于压痕计算残余应力的四种代表性模型(Suresh模型、Carlsson模型、Lee模型和Wang模型)进行理论分析,提出了残余应力统一计算模型,并证明了当前的四种代表性模型是该统一模型的特殊形式。结合有限元数值模拟,进一步明确了Suresh模型适于应变硬化指数(n)和屈服应变(σy/E)均较小的场合；Wang模型适用于应变硬化指数和屈服应变较大的材料；Lee模型更适合于计算材料特性适中的问题；而Carlsson模型与Suresh类似,适用于应变硬化特性较小的材料,但其结果不如Suresh模型精确。将深度-敏感压痕技术率先应用于疲劳裂纹扩展过程中2524-T3铝合金中心孔M(T)试样裂纹尖端的弹塑性力学性质研究。通过测试单峰拉、压过载前后裂尖微区的压痕响应曲线,并结合M.Dao算法,获得了疲劳拉、压过载下铝合金裂尖微区弹塑性力学性质(弹性模量E、屈服应力σy和应变硬化指数n等)的分布特征,并指出了过载后裂尖力学性能的梯度分布是裂尖材料塑性硬化、残余应力和损伤共同作用的结果。采用本文建立的残余应力统一计算模型,系统研究了单峰拉伸过载和单峰压缩过载下2524-T3铝合金中心孔M(T)试样的疲劳裂纹尖端微区残余应力分布特征,并结合试样的疲劳裂纹扩展速率曲线,进一步分析了裂尖微区残余应力对疲劳裂纹扩展行为的影响规律。研究结果表明：单峰拉伸过载后,裂尖前沿和尾迹区均形成了残余压应力区,裂尖残余压应力峰值及其影响范围随着拉伸过载比的增大而增大。裂尖前沿和尾迹区残余压应力的联合效应导致了裂纹扩展速率递减,出现裂纹扩展迟滞效应。而单峰压缩过载后裂尖前沿形成了较大的残余拉应力区,由此导致裂纹扩展出现瞬时加速现象。此外,作者还从单峰拉、压过载前后裂纹尖端的形貌与断口特征变化讨论了疲劳裂纹扩展的迟滞和加速行为。为了验证有限元技术在裂尖残余应力模拟中的适用性,本文还采用弹塑性有限元法研究了恒幅和叁种不同单峰拉伸过载比下的裂纹尖端残余应力分布,并将有限元模拟结果与基于压痕法的残余应力测试结果进行了对比。两者良好的一致性也证明了采用有限元技术模拟裂尖残余应力分布是可行的。这将为后续进一步研究变幅加载下的疲劳裂纹扩展以及建立更为合理的随机疲劳寿命预测模型等提供一定的依据。(本文来源于《浙江大学》期刊2014-04-01）

卞平艳,赵波,李瑜^[8]（2013）在《超声激励ZTA陶瓷压痕裂纹扩展特性试验研究》一文中研究指出针对超声激励对ZTA陶瓷压痕裂纹的影响进行试验研究,从力学角度探究其延性域加工表征的相关机理。通过超声激励作用下的压痕试验及SEM显微观察,对比普通与超声压痕裂纹尖端扩展情况,提出超声激励改变裂纹尖端的几何形态,使得裂纹扩展偏转分叉,而扩展路径的复杂化使得断裂表面能增加,形成能量耗散的增韧机制。经压痕法测得普通情况下的断裂韧性值低于超声振动下的断裂韧性值,约为68%～85%。既印证了超声激励的增韧效果,也从力学理论角度解释了超声加工工程陶瓷材料延性域扩大这一现象。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2013年09期）

刘建中,叶笃毅,张丽娜,肖磊^[9]（2012）在《疲劳裂纹尖端残余应力场的深度-传感压痕测试与有限元分析》一文中研究指出飞机和发动机等重要装备承力结构在服役过程中通常承受变幅疲劳载荷作用。直接测量和分析由于过载塑性变形而导致的裂纹尖端附近残余应力场,对于较好地理解变幅加载下疲劳裂纹扩展行为,从而改善和发展疲劳寿命预测模型具有重要价值。本文基于微细尺度的深度-传感压痕(DSI)残余应力测量技术,研究了材料疲劳裂纹尖端附近残余应力场的实用测试技术,获得了铝合金中心裂纹拉伸试样在恒幅及单峰疲劳过载作用下裂纹尖端附近的残余应力场分布。同时,还采用弹塑性有限元方法模拟分析了相同疲劳载荷下裂纹尖端附近相应的残余应力场分布。相互验证表明:两种方法获得了基本吻合的结果。(本文来源于《航空学报》期刊2012年12期）

张飒,程璇,张颍^[10]（2011）在《PLZT铁电陶瓷维氏压痕裂纹尖端的原位Raman观测(英文)》一文中研究指出通过对预先切向极化和纵向极化的PLZT铁电陶瓷试样表面引入维氏压痕,在压痕引入前后以及外加电场作用下原位记录维氏压痕裂纹尖端处的Raman光谱变化。结果表明:裂纹尖端的Raman光学模的强度与90°畴变、试样的预先极化方向以及裂纹尖端的空间分布位置密切相关。当试样的极化方向与外加电场方向垂直时,极化试样的维氏压痕裂纹尖端发生90°畴变,抑制裂纹的生长,此时观测到的Raman光谱强度变化最显着。当试样的极化方向与外加电场方向平行时,几乎不发生90°畴变,将导致裂纹尖端的裂纹生长。(本文来源于《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》期刊2011年10期）

压痕裂纹论文开题报告

（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：

指出HXD3型电力机车车轴超声波探伤轮座压装部回波特点,对轮座压装部裂纹与压痕回波进行分析,以减少探伤过程中的误判。

（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。

压痕裂纹论文参考文献

[1].姜晨,高睿,姜臻禹,郝宇.光学玻璃超声振动维氏压痕中位裂纹的实验研究[J].光子学报.2019

[2].支立伟.HXD3型电力机车车轴超声波探伤轮座压装部裂纹与压痕回波的研究[J].科技风.2016

[3].刘念.氧化锆陶瓷叁维裂纹扩展和压痕实验的有限元模拟研究[D].华中科技大学.2016

[4].刘念,罗俊.相变增韧陶瓷压痕裂纹生成和扩展过程的内聚力模拟研究[C].中国力学大会-2015论文摘要集.2015

[5].郭佳新.水凝胶压痕实验和裂纹扩展行为的有限元模拟研究[D].华中科技大学.2015

[6].张卫星.单晶硅压痕微裂纹扩展力学行为研究[D].昆明理工大学.2015

[7].肖磊.基于深度—敏感压痕技术的疲劳裂纹尖端残余应力研究[D].浙江大学.2014

[8].卞平艳,赵波,李瑜.超声激励ZTA陶瓷压痕裂纹扩展特性试验研究[J].人工晶体学报.2013

[9].刘建中,叶笃毅,张丽娜,肖磊.疲劳裂纹尖端残余应力场的深度-传感压痕测试与有限元分析[J].航空学报.2012

[10].张飒,程璇,张颍.PLZT铁电陶瓷维氏压痕裂纹尖端的原位Raman观测(英文)[J].TransactionsofNonferrousMetalsSocietyofChina.2011

论文知识图

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