有限厚度、大压入的球压试验材料力学响应

作     者：谈至明 杨康迪 TAN Zhiming;YANG Kangdi

作者机构：同济大学道路与交通工程教育部重点实验室 

出 版 物：《力学季刊》 (Chinese Quarterly of Mechanics)

年 卷 期：2019年第40卷第4期

页      面：682-689页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(51778479) 

主　　题：球形压入 弹性模量 荷载分布形状参数 布氏硬度 材料试验 

摘      要：近年来,由布氏硬度压痕试验改进而来的球形压入试验逐渐得到普及,尤其是在测量细观尺度的材料弹性模量时.现行球形压入试验方法中的材料弹性模量计算式是建立在小压入及试件为半空间体的假设基础上的,但实际上这二条件均难以满足.本文研究不同压深、不同试件厚度条件下的试件力学响应后发现:1)当半空间体的压入面相对半径α大于0.1时,原小压入假设的偏差显现应予修正;2)对于压力深度,试件相对厚度小于60;对于压力面半径,试件相对厚度小于6时,应考虑试件厚度的影响,也就是说在测量精度相同条件下,利用压入面半径反演材料弹性模量较利用压入深度进行反演对试件厚度要求较低;对此,总结了小压入假设、试件厚度不足引起的偏差规律,给出了回归修正式;最后还讨论了不同试件厚度对布氏硬度试验的影响.