通过球形凹痕表征材料在少量体积中的弹性塑料（应力 - 应变）行为亚博网站下载

纳米引导技术广泛用于表征小体积的机械性能。由于其局部特征，纳米引导技术最近也用于确定局部应力 - 塑料（弹性）特性。

为此，使用球形压痕，并计算出代表性的应力和应变值。该应用报告在几种应用中都有这种方法的结果，包括球形颗粒，焊缝，机械互偶和聚合物。yabo214

介绍

自1951年塔博尔的工作以来¹从凹痕方法确定应力应变曲线的兴趣越来越大^2–4。这主要是由于凹痕允许在少量体积中测试材料的事实 - 与需要相对较大的样品的常规拉伸测试相反。亚博网站下载随着仪器凹痕（IIT）的开发和常规使用，对局部应力应变特性的兴趣增加了。IIT技术允许在记录力和位移时完全控制压痕参数，并且由于其力和位移分辨率，它适合测试非常薄的膜或小体积。

尽管IIT主要使用诸如Berkovich之类的尖尖缩进器，但球形缩进器的优势是随着负载的增加而增加应变。该事实用于局部的压痕应力应变方法弹塑性特性的表征。这些实验通常使用半径为10μm的钻石或红宝石凹痕。半径的选择取决于测试材料的刚度，膜的厚度或应表征的结构单元的大小^5,6。

为了确定金属的弹性行为（也是其他材料的弹性行为），tabor提出的压力应力和代表性应变的定义亚博网站下载¹经常使用。尽管这些定义仅是近似的，但它们已被广泛接受，此后已得到其他研究人员的验证^2,4,5。在这些方程式中，压痕（或代表）菌株由以下方式给出：

（1）

其中£是代表性应变，A是触点半径，R是凹痕的半径。C是一个常数，通常为0.2。压痕代表应力σ定义为（见图1）

（2）

p是负载的，a是接触半径，p_m是平均压力（=硬度），k是约束因子（最完美的塑料工程材料3亚博网站下载⁷）。

图1。球形凹痕的示意图⁷。H_m是凹痕深度。

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