基于纳米压入技术的材料力学性能测试方法研究

低维材料或微尺度材料的力学性能测试是材料界与力学界共同关注的重要课题。本项目旨在通过量纲分析、有限元模拟和实验手段，探索并建立基于纳米压入技术的材料力学性能测试新方法，解决商用纳米压入仪材料杨氏模量测试精度不高的问题,以及制约Oliver&Pharr压入硬度有效应用的若干基础问题。这些基础问题包括：Oliver&Pharr压入硬度的物理本质，并由此探索由Oliver&Pharr压入硬度测试过渡到材料强度测试的可行方法；Oliver&Pharr压入硬度的尺寸效应校正；残余压应力场中Oliver&Pharr压入硬度的变化及校正。通过上述研究，可以形成具有原始创新特点和自主知识产权的系列微尺度材料力学性能测试新方法，这对于推动纳米压入测试理论与技术的发展，发挥其在表面材料科学与工程研究领域中的独特作用具有重要意义。