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材料维氏硬度仪器化压入方法准确度研究被引量：4: 2015年; 针对仪器化压入测试识别材料维氏硬度的精度问题,该文采用有限元数值分析方法获得不同材料的维氏硬度理论计算值,以此为基础,分别对仪器化压入识别材料维氏硬度的3种代表性方法——"ISO方法"、"Kang方法"和"Ma方法 "进行理论精度分析,并进行实验验证。结果表明:1)3种方法识别的维氏硬度理论误差均随材料比功We/Wt增加呈先减小后增大的趋势;其中,"ISO方法"识别的维氏硬度值相比理论值普遍偏大,"Kang方法"识别的维氏硬度值相比理论值均偏小。2)"Ma方法"基于仪器化压入识别材料维氏硬度的理论误差最小,理论准确度相对较高。3)当被测材料的材料比功在0.01; 马德军王家梁肖富君孙亮黄勇; 关键词：维氏硬度有限元数值分析

立方氮化硅弹塑性参数仪器化压入测试研究被引量：1: 2014年; 以典型陶瓷材料立方氮化硅为例,应用Ma方法和自主研发的高精度宏观仪器化压入仪对立方氮化硅材料弹性模量进行仪器化压入测试。结果表明,立方氮化硅材料的弹性模量测试值与相应文献参考值相当,从而验证了文中对立方氮化硅弹性模量测试方法的有效性。利用面角为136°的Vickers压头和面角为85°的四棱锥压头分别对立方氮化硅材料进行仪器化压入实验,并结合有限元数值分析方法,确定了立方氮化硅材料的塑性参数(屈服强度和应变硬化指数),从而为进一步研究陶瓷材料力学性能参数仪器化压入识别方法提供一定的理论基础。; 黄勇马德军陈伟王家梁孙亮; 关键词：弹性模量屈服强度应变硬化指数

传统压痕法识别陶瓷材料断裂韧性的有效性研究被引量：7: 2015年; 基于虚拟裂纹闭合法对传统压痕法测试陶瓷材料断裂韧性的数值模型进行计算,以此为基础,分析比较传统压痕法的几种典型公式识别陶瓷材料断裂韧性的测试误差和所测材料的适用范围。结果表明:传统压痕法的Anstis公式较Evans公式,Lawn公式,JISR公式和Niihara公式,在材料比功0.3≤We/Wt≤0.45时所测断裂韧性值与理论计算值较为接近,其最大误差为12.9%,测试结果相对准确;当0.45; 王家梁马德军白盟亮黄勇孙亮; 关键词：陶瓷材料断裂韧性

三种裂纹形式对陶瓷材料维氏硬度测试结果的影响被引量：2: 2015年; 基于有限元数值分析方法,对陶瓷材料维氏硬度测试过程中普遍存在的三种裂纹开裂形式对维氏硬度值的影响进行了理论研究。排除尺寸效应对维氏硬度测试结果的影响,对不同载荷下、不同裂纹开裂形式的Si3N4、Zr O2、Al2O3、ZTA、Si C等陶瓷材料的维氏硬度测试结果进行了比较,结果表明:横向裂纹对维氏硬度的测试结果影响较大,径向裂纹和半硬币状裂纹对材料维氏硬度的影响可以忽略。因此,在只有径向裂纹和半硬币状裂纹存在的情况下,维氏硬度测试结果准确可靠。; 王家梁马德军白盟亮孙亮黄勇; 关键词：陶瓷材料维氏硬度

金属材料弹性模量的仪器化压入测试被引量：2: 2015年; 对6061铝合金、S45C碳钢、SS316不锈钢、SS304不锈钢和黄铜五种金属材料进行了仪器化压入测试,采用纯能量法和Oliver-Pharr方法计算得到各材料的弹性模量,并与标准单轴拉伸试验结果进行了对比。结果表明:采用纯能量法得到的五种金属弹性模量与拉伸试验结果的相对误差分别为7.65%,3.99%,3.25%,-1.12%和16.47%,比Oliver-Pharr方法具有更高的测试精度,可满足金属材料弹性模量测试的工程应用要求。; 陈伟马德军王家梁黄勇; 关键词：弹性模量金属材料

维氏压入压痕形貌仿真与实验分析: 2014年; 基于有限元数值分析模型对维氏压入过程中产生的压痕形貌进行仿真。以6061铝合金为例,对其有限元仿真压痕与实验测量压痕的对角线半长和压痕中心与边沿距离进行对比,结果表明,6061铝合金的有限元仿真压痕与实验测量压痕对角线半长和压痕中心与边沿距离差别分别为0.99%和-0.75%,且随着压头与材料间的摩擦因数由0变化至0.5,有限元仿真压痕与实验测量压痕的对角线半长和压痕中心与边沿距离差别分别变化为4.556%和8.891%。据此可知,材料维氏压入压痕形貌可由有限元数值仿真方法获得,从而解决了小载荷硬度测试情况下因压痕不够清晰导致的压痕形貌测量难题,为探索基于压痕形貌识别材料弹塑性参数的可能性提供技术基础。; 黄勇马德军陈伟王家梁孙亮; 关键词：有限元模型

基于仪器化Vickers压入比功与马氏硬度识别材料维氏硬度的方法: 2015年; 针对传统维氏硬度测试中因Vickers压痕形貌不清晰导致的维氏硬度无法识别问题,应用量纲定理和有限元数值分析方法对仪器化Vickers压入响应进行了系统分析,同时,结合维氏硬度有限元数值计算结果,揭示仪器化Vickers压入比功、马氏硬度与维氏硬度的近似函数关系。基于上述关系,提出由Vickers压入比功We/Wt和马氏硬度HM识别材料维氏硬度HV的新方法,对该方法进行测试精度分析,验证结果表明该方法较ISO14577中所提维氏硬度仪器化Vickers压入方法具有更高的测试精度。; 王家梁马德军孙亮黄勇; 关键词：维氏硬度

基于名义硬度的金属材料塑性参数压入识别方法: 2014年; 采用量纲分析和有限元数值仿真建立了对应Vickers压头和面角为172°的四棱锥压头的特征应力和特征应变与名义硬度的函数关系式,以此为基础建立了基于名义硬度的金属材料塑性参数仪器化压入识别方法。6061铝合金、S45C碳钢、SS316不锈钢、SS304不锈钢和黄铜5种金属材料条件屈服强度σ0.2的识别误差为-17.1%~15.4%,应变硬化指数n的识别误差为-0.125~0.11,基本满足工程需要,验证了建立的金属材料塑性参数仪器化压入识别方法的有效性。; 陈伟马德军郭俊宏王家梁黄勇; 关键词：应变硬化指数

陶瓷材料维氏压痕形貌仿真与实验分析: 2015年; 基于有限元数值分析模型对陶瓷材料维氏压入过程中产生的压痕形貌进行仿真。以Si3N4和ZrO2两种典型陶瓷材料为例,对其有限元仿真压痕与实验测量压痕的对角线半长和维氏硬度进行对比,结果表明,Si3N4和ZrO2的有限元仿真压痕与实验测量压痕对角线半长分别相差0.39%和-0.53%,维氏硬度分别相差-2.7%和4.2%。随着压头与材料间的摩擦因数由0变化至0.5,有限元仿真压痕与实验测量压痕的对角线半长分别相差0.28%和0.27%,维氏硬度分别相差0.14%和0.21%。此外,应用本方法对其他几种典型陶瓷材料(Al2O3,ZTA,SiC,Silica)维氏压入有限元仿真计算值与实验真实测量值进行了对比,其压痕对角线半长分别相差1.14%,-0.57%,-0.89%,0.41%,维氏硬度分别相差-2.24%,1.12%,1.85%,-0.86%。据此可知,陶瓷材料维氏压痕形貌可由有限元数值仿真方法获得,从而解决了陶瓷材料维氏硬度测试过程中因压痕不够清晰导致的测量数据不准问题,为下一步探索基于仪器化压入响应识别陶瓷材料维氏硬度以及其他各力学性能参数提供技术基础。; 王家梁马德军陈伟黄勇白盟亮; 关键词：陶瓷材料有限元仿真维氏硬度

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黄勇