获取材料弹性模量和硬度的压痕功r改进方法研究

摘要

采用Oliver-Pharr(OP)法计算材料的弹性模量和压痕硬度时,其精度与卸载斜率和残余压痕深度的计算精度直接相关.为减小卸载斜率和残余压痕深度对OP法的影响,根据量纲分析理论和Π定理,建立了残余压痕深度、弹性模量和压痕硬度与被测材料性能和压痕参数之间的无量纲函数关系.采用有限元仿真分析,获得了3个无量纲函数的解析表达式.压痕试验结果表明:通过改进的压痕功法有效避免了试验误差、计算误差和人为因素等对卸载斜率和残余压痕深度的影响,提高了弹性模量和压痕硬度计算的精度.