平头压痕测试技术及其应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

参考文献 4

第2章 平头压痕测试仪器开发 6

2.1 平头压痕蠕变测试仪器开发 6

2.1.1 试验测试原理及夹具设计 6

2.1.2 试验机的适用性讨论 6

2.2 平头压痕疲劳测试系统开发 8

2.2.1 试验系统开发 8

2.2.2 试验材料加工 8

2.2.3 加载系统 8

2.3 影响压痕测试的因素 9

2.3.1 压头缺陷 9

2.3.2 表面粗糙度 14

2.3.3 残余应力 23

参考文献 27

第3章 平压头下材料弹塑性压痕响应 29

3.1 平头压痕法测量单相材料的约化杨氏模量 29

3.1.1 纯弹性压痕 29

3.1.2 弹塑性压痕 29

3.2 压痕法确定薄膜约化杨氏模量 31

3.2.1 薄膜／基体系统在平压头下的应力分析 31

3.2.2 软薄膜／硬基体下基体对压痕规律的影响 36

3.2.3 压痕法测量薄膜约化杨氏模量 41

3.2.4 影响薄膜约化杨氏模量测量值的因素 45

参考文献 48

第4章 平头压痕蠕变理论及应用 49

4.1 单相材料系统 50

4.1.1 压痕蠕变试验和单轴拉伸蠕变试验的等效研究 50

4.1.2 平头压痕试验结合有限元方法确定材料的蠕变参数 54

4.2 两相材料系统 57

4.2.1 颗粒（P）／基体（M）系统 57

4.2.2 薄膜（TF）／基体（S）系统 63

4.3 压痕法确定纤维复合材料界面影响区的蠕变特性 76

4.3.1 模型与假设 77

4.3.2 计算结果与分析 78

4.3.3 反演法确定界面影响区的特性 80

参考文献 82

第5章 平头压痕疲劳测试技术 85

5.1 平头压痕疲劳测试原理 86

5.1.1 弹性半无限大体压痕疲劳问题 86

5.1.2 黏弹性半无限大体压痕疲劳问题 88

5.2 等幅疲劳载荷下的平头压痕疲劳 90

5.2.1 引言 90

5.2.2 压痕疲劳试验结果 92

5.3 疲劳过载作用下的平头压痕疲劳 96

5.3.1 压痕疲劳过载试验 96

5.3.2 压痕试验结果 97

5.3.3 微观结构演化 101

5.3.4 压痕功分析和讨论 104

5.4 疲劳欠载作用下的压痕疲劳 105

5.4.1 压痕疲劳欠载试验 105

5.4.2 试验结果分析 106

5.4.3 微观结构演化 109

5.4.4 讨论 111

5.5 压痕疲劳的有限元模拟 113

5.5.1 本构模型 113

5.5.2 有限元模拟 113

5.5.3 有限元结果分析 114

参考文献 119

第6章 镍基单晶合金平头压痕试验研究 123

6.1 平头压痕法确定镍基单晶合金蠕变参数 123

6.1.1 应力应变关系 123

6.1.2 蠕变本构方程 124

6.1.3 晶体取向的影响 125

6.1.4 压痕蠕变应力的影响 126

6.1.5 压头下方蠕变应力特征 126

6.1.6 晶体蠕变参数的影响 128

6.1.7 确定晶体蠕变参数α和n 129

6.2 镍基单晶合金压痕蠕变形貌研究 133

6.2.1 压痕周围Mises应力特征 134

6.2.2 压痕周围表面形貌特征 135

6.2.3 表面应力特征 139

6.2.4 晶体取向的影响 143

6.2.5 时间与载荷的影响 144

参考文献 146

第7章 平头压痕技术在热障涂层材料性能测试方面的应用 148

7.1 平头压痕技术测试热障涂层弹性参数 149

7.1.1 模型 149

7.1.2 数值结果分析 150

7.1.3 平头压痕试验确定TBC涂层中E1和E2的方法 152

7.2 平头压痕技术测试热障涂层蠕变参数 153

7.2.1 理论基础 153

7.2.2 模型描述 154

7.2.3 有限元计算结果 154

7.2.4 压痕蠕变实验确定粘结层蠕变参数的方法 156

参考文献 158

第8章 平头压痕方法确定材料损伤及蠕变剩余寿命研究 160

8.1 平头压痕在剩余寿命预测方面的应用——有限元计算 160

8.1.1 有限元模型 160

8.1.2 有限元结果 161

8.2 平头压痕在剩余寿命预测方面的应用——试验验证 164

8.2.1 平头压痕弹塑性试验确定硬铝合金2A12的蠕变剩余寿命研究 164

8.2.2 平头压痕蠕变试验确定硬铝合金2A12蠕变剩余寿命研究 167

参考文献 170

索引词 171

符号列表 173