Определение пластических свойств тонких пленок по данным индентирования

Исследовано влияние пластических свойств материала пленки на нагрузочный участок зависимости силы от перемещения индентора для мягкой пленки на твердой подложке. Предложена методика исследования поведения нагрузочных кривых на основе рассмотрения их аппроксимационного степенного спектра. Досліджено...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Электронное моделирование
Дата:2007
Автори: Валеева, И.К., Горошко, И.О.
Формат: Стаття
Мова:Російська
Опубліковано: Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України 2007
Теми:
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101673
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Определение пластических свойств тонких пленок по данным индентирования / И.К. Валеева, И.О. Горошко // Электронное моделирование. — 2007. — Т. 29, № 2. — С. 115-121. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859768612181508096
author Валеева, И.К.
Горошко, И.О.
author_facet Валеева, И.К.
Горошко, И.О.
citation_txt Определение пластических свойств тонких пленок по данным индентирования / И.К. Валеева, И.О. Горошко // Электронное моделирование. — 2007. — Т. 29, № 2. — С. 115-121. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Электронное моделирование
description Исследовано влияние пластических свойств материала пленки на нагрузочный участок зависимости силы от перемещения индентора для мягкой пленки на твердой подложке. Предложена методика исследования поведения нагрузочных кривых на основе рассмотрения их аппроксимационного степенного спектра. Досліджено вплив пластичних властивостей матеріалу плівки на навантажувальну ділянку залежності сили від переміщення індентора для м’якої плівки на твердій підложці. Запропоновано методику дослідження поводження навантажувальних кривих на основі розгляду їх апроксимаційного ступеневого спектра.
first_indexed 2025-12-02T05:29:00Z
format Article
fulltext ÓÄÊ 51189.6 È. Ê. Âàëååâà, È. Î. Ãîðîøêî, êàíäèäàòû ôèç.-ìàò. íàóê Èí-ò ïðîáëåì ìîäåëèðîâàíèÿ â ýíåðãåòèêå èì. Ã.Å. Ïóõîâà ÍÀÍ Óêðàèíû (Óêðàèíà, 03164, Êèåâ, óë. Ãåíåðàëà Íàóìîâà, 15, òåë.: (044) 4243541, E-mail: valyeyeva@rambler.ru) Îïðåäåëåíèå ïëàñòè÷åñêèõ ñâîéñòâ òîíêèõ ïëåíîê ïî äàííûì èíäåíòèðîâàíèÿ Èññëåäîâàíî âëèÿíèå ïëàñòè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà ïëåíêè íà íàãðóçî÷íûé ó÷àñòîê çàâèñèìîñòè ñèëû îò ïåðåìåùåíèÿ èíäåíòîðà äëÿ ìÿãêîé ïëåíêè íà òâåðäîé ïîäëîæêå. Ïðåäëîæåíà ìåòîäèêà èññëåäîâàíèÿ ïîâåäåíèÿ íàãðóçî÷íûõ êðèâûõ íà îñíîâå ðàññìîò- ðåíèÿ èõ àïïðîêñèìàöèîííîãî ñòåïåííîãî ñïåêòðà. Äîñë³äæåíî âïëèâ ïëàñòè÷íèõ âëàñòèâîñòåé ìàòåð³àëó ïë³âêè íà íàâàíòàæóâàëüíó ä³ëÿí- êó çàëåæíîñò³ ñèëè â³ä ïåðåì³ùåííÿ ³íäåíòîðà äëÿ ì’ÿêî¿ ïë³âêè íà òâåðä³é ï³äëîæö³. Çàïðîïîíîâàíî ìåòîäèêó äîñë³äæåííÿ ïîâîäæåííÿ íàâàíòàæóâàëüíèõ êðèâèõ íà îñíîâ³ ðîçãëÿäó ¿õ àïðîêñèìàö³éíîãî ñòóïåíåâîãî ñïåêòðà. Ê ë þ ÷ å â û å ñ ë î â à: êîìïüþòåðíîå ìîäåëèðîâàíèå, ìèêðî- è íàíîèíäåíòèðîâàíèå, òîíêèå ïëåíêè, ïëàñòè÷åñêèå ñâîéñòâà. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ïðèïîâåðõíîñòíûõ ñëîåâ òâåðäûõ òåë è òîíêèõ ïëåíîê èñïîëüçóþòñÿ ìåòîäû ìèêðî- è íàíîèíäåíòèðîâàíèÿ, îñíîâàííûå íà èçìåðåíèè çàâèñèìîñòè ãëóáèíû h ïîãðóæåíèÿ èíäåíòîðà â ìàòåðèàë îò ïðèëàãàåìîé ê íåìó ñèëû P íà ýòàïàõ íàãðóæåíèÿ è ðàçãðóçêè. Ïî äàííûì èíäåíòèðîâàíèÿ ìîæíî îïðåäåëÿòü íå òîëüêî òâåðäîñòü è ìîäóëü óïðóãîñòè ìàòåðèàëà [1, 2], íî è åãî ïëàñòè÷åñêèå ñâîéñòâà — ïðåäåë òåêó÷åñòè è õàðàêòåðèñòèêè óïðî÷íåíèÿ. Ñëîæíîñòü ïðîöåññà óïðóãîïëàñ- òè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ïðè èíäåíòèðîâàíèè íå ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü àíà- ëèòè÷åñêèå îöåíêè, õàðàêòåðèçóþùèå âëèÿíèå ïëàñòè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ íà çàâèñèìîñòü ñèëû îò ãëóáèíû ïîãðóæåíèÿ. Ïîýòîìó äëÿ ïîëó÷åíèÿ èíôîð- ìàöèè î ïëàñòè÷åñêèõ ñâîéñòâàõ ìàòåðèàëà ýôôåêòèâíûì ÿâëÿåòñÿ èñïîëü- çîâàíèå êîíå÷íî-ýëåìåíòíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ïðîöåññîâ óïðóãîïëàñòè- ÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ïðè èíäåíòèðîâàíèè, â ÷àñòíîñòè, ìîäåëüíûõ çàâèñèìîñòåé, ïîëó÷àåìûõ â ðåçóëüòàòå ýêñïåðèìåíòîâ, ÷èñëåííîãî ìîäåëè- ðîâàíèÿ, òåîðèè ïîäîáèÿ è àíàëèòè÷åñêèõ îöåíîê [3—6]. Ïðè èññëåäîâàíèè ìåõàíè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê íàíåñåííûõ íà ïî- âåðõíîñòü ïîäëîæêè ïëåíîê ñ îòëè÷àþùèìèñÿ ñâîéñòâàìè â ñëó÷àÿõ, êîã- ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2007. Ò. 29. ¹ 2 115 ������� � ���� äà ãëóáèíà èíäåíòèðîâàíèÿ íå ïðåâûøàåò íåêîòîðîãî êðèòè÷åñêîãî çíà- ÷åíèÿ, ñ äîñòàòî÷íîé ñòåïåíüþ òî÷íîñòè ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû çàâèñè- ìîñòè, ïîëó÷åííûå äëÿ îäíîðîäíûõ ìàòåðèàëîâ. Êðèòè÷åñêàÿ ãëóáèíà èí- äåíòèðîâàíèÿ ìîæåò âàðüèðîâàòüñÿ ïðèáëèçèòåëüíî îò 10 % òîëùèíû ñëîÿ (ïðè òâåðäîé ïëåíêå íà ìÿãêîé ïîäëîæêå) äî 50 % è áîëåå (ïðè ìÿãêîé ïëåíêå íà òâåðäîé ïîäëîæêå) [2, 7, 8].  ñëó÷àå, êîãäà îãðàíè÷èòüñÿ êðèòè÷åñêîé ãëóáèíîé ïðè èíäåíòèðîâàíèè íå óäàåòñÿ, äëÿ îïðåäåëåíèÿ ìåõàíè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ìàòåðèàëà ïëåíêè íåîáõîäèìî ïðèìåíåíèå ñïåöèàëüíûõ ìåòî- äîâ, ó÷èòûâàþùèõ äåôîðìàöèîííûå ñâîéñòâà ïîäëîæêè [2, 8]. Ïðè èíäåíòèðîâàíèè îäíîðîäíîãî ìàòåðèàëà êîíè÷åñêèìè èëè ïèðà- ìèäàëüíûìè èíäåíòîðàìè íàáëþäàåòñÿ ïîäîáèå äåôîðìèðîâàííîãî ñîñ- òîÿíèÿ, âñëåäñòâèå ÷åãî íàãðóçî÷íûé ó÷àñòîê êðèâîé çàâèñèìîñòè ñèëû îò ïåðåìåùåíèÿ èíäåíòîðà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé êâàäðàòíóþ ïàðàáîëó (çàêîí Êèêà) [3].  ýòîì ñëó÷àå îöåíêà ïëàñòè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ìàòåðèàëà òîëü- êî ïî íàãðóçî÷íîìó ó÷àñòêó êðèâîé P (h) îêàçûâàåòñÿ íåâîçìîæíîé. Ïîý- òîìó äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïëàñòè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëîâ â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ïîëüçóþòñÿ äàííûìè, ïîëó÷åííûìè ïðè èñïîëüçîâàíèè ñôåðè- ÷åñêèõ èíäåíòîðîâ [9]. Îöåíêà ïëàñòè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ïî äàííûì èí- äåíòèðîâàíèÿ êîíè÷åñêèìè è ïèðàìèäàëüíûìè èíäåíòîðàìè ïðîâîäèòñÿ íà îñíîâå íàãðóçî÷íîãî è ðàçãðóçî÷íîãî ó÷àñòêîâ êðèâîé [3] èëè íà îñíîâå äàííûõ, ïîëó÷àåìûõ ïðè èíäåíòèðîâàíèè êîíóñàìè è ïèðàìèäàìè ñ ðàç- ëè÷íûìè óãëàìè ðàñòâîðà [10]. Èíàÿ ñèòóàöèÿ íàáëþäàåòñÿ ïðè èíäåíòèðîâàíèè êîíè÷åñêèìè èëè ïèðàìèäàëüíûìè èíäåíòîðàìè ïëåíîê íà ïîäëîæêàõ ñ îòëè÷àþùèìèñÿ ìåõàíè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè. Êðèâàÿ íàãðóæåíèÿ ïðè ýòîì íå ÿâëÿåòñÿ ïàðàáîëîé, è íà åå ïîâåäåíèå îêàçûâàþò âëèÿíèå óïðóãèå è ïëàñòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ìàòåðèàëà ïëåíêè è ïîäëîæêè.  ýòîì ñëó÷àå ïîÿâëÿþòñÿ äîïîëíèòåëüíûå âîçìîæíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ äàííûõ, ïîëó÷àåìûõ íà íà- ãðóçî÷íîì ó÷àñòêå êðèâîé P (h) äëÿ îöåíêè ïëàñòè÷åñêèõ ñâîéñòâ òîíêèõ ïëåíîê. Äëÿ èññëåäîâàíèÿ îñîáåííîñòåé ïðîöåññà óïðóãîïëàñòè÷åñêîãî äå- ôîðìèðîâàíèÿ ïðè èíäåíòèðîâàíèè ïëåíîê íà ïîäëîæêàõ ïðîâåäåí ðÿä ÷èñëåííûõ ýêñïåðèìåíòîâ.  êà÷åñòâå ïëåíêè âûáðàí ìîäåëüíûé ìàòå- ðèàë [11], áëèçêèé ïî ñâîéñòâàì ê àëþìèíèþ (ìîäóëü Þíãà E = 70 ÃÏà, êîýôôèöèåíò Ïóàññîíà � = 0,25, ïðåäåë òåêó÷åñòè �y = 228,5 ÌÏà). Òîë- ùèíà ïëåíêè h0 ïðèíÿòà ðàâíîé 150 íì. Îïèñàíèå óïðóãîïëàñòè÷åñêîãî ïîâåäåíèÿ ìàòåðèàëà ïëåíêè âûïîëíåíî ñ ïîìîùüþ ìîäåëè óïðóãîãî èäåàëüíî ïëàñòè÷åñêîãî ìàòåðèàëà (n = 0) è ìîäåëè óïðóãîïëàñòè÷åñêîãî ìàòåðèàëà ñî ñòåïåííûì óïðî÷íåíèåì, äëÿ êîòîðîãî çàâèñèìîñòü ìåæäó È. Ê. Âàëååâà, È. Î. Ãîðîøêî 116 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2007. V. 29. ¹ 2 èñòèííûìè íàïðÿæåíèÿìè è äåôîðìàöèÿìè èìååò âèä [3] � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � E E y y y p n y , , ,1 (1) ãäå � y — ïðåäåë òåêó÷åñòè; �p — ïëàñòè÷åñêàÿ äåôîðìàöèÿ; n — ïîêà- çàòåëü óïðî÷íåíèÿ.  êà÷åñòâå ìàòåðèàëà ïîäëîæêè âûáðàí êàðáèä êðåìíèÿ, ìîäóëü óïðóãîñòè (E = 450 ÃÏà) è ïðåäåë òåêó÷åñòè (�y = 12,5 ÃÏà) êîòîðîãî çíà÷èòåëüíî ïðåâûøàþò çíà÷åíèÿ ñîîòâåòñòâóþùèõ ïàðàìåòðîâ äëÿ àëþ- ìèíèÿ, à êîýôôèöèåíò Ïóàññîíà � ðàâåí 0,16 [12]. Áûëî ïðèíÿòî, ÷òî ìàòåðèàë êîíè÷åñêîãî èíäåíòîðà àáñîëþòíî òâåðäûé, óãîë ïîëóðàñòâîðà êîíóñà ðàâåí 70,3�, à êîýôôèöèåíò òðåíèÿ ìåæäó èíäåíòîðîì è ïîâåðõ- íîñòüþ ìàòåðèàëà ðàâåí íóëþ. Ïðè àíàëèçå ðåçóëüòàòîâ ìîäåëèðîâàíèÿ èíäåíòèðîâàíèÿ ñèñòåìû ìÿãêàÿ ïëåíêà — òâåðäàÿ ïîäëîæêà îêàçàëîñü, ÷òî êðèâûå íàãðóæåíèÿ õîðîøî àïïðîêñèìèðóþòñÿ ïîëèíîìîì ÷åòâåðòîé ñòåïåíè âèäà ~ ( )P h a h a h a hh � � � 2 2 3 3 4 4 . (2) Àíàëèç êðèâûõ íàãðóæåíèÿ, ïîëó÷åííûõ â ðåçóëüòàòå ÷èñëåííîãî ìîäå- ëèðîâàíèÿ èíäåíòèðîâàíèÿ ðàññìàòðèâàåìîé ñèñòåìû, ïîêàçàë, ÷òî èõ íà- Îïðåäåëåíèå ïëàñòè÷åñêèõ ñâîéñòâ òîíêèõ ïëåíîê ïî äàííûì èíäåíòèðîâàíèÿ ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2007. Ò. 29. ¹ 2 117 n a2 a3 a4 a2 a3 a4 �y = 228,5 ÌÏà �y = 251,35 ÌÏà 0 0,020 0,029 0,028 0,022 0,031 0,06 0,1 0,025 0,051 0,29 0,027 0,057 0,32 0,2 0,031 0,082 0,87 0,033 0,089 0,95 0,3 0,037 0,14 1,7 0,039 0,15 1,8 0,4 0,044 0,21 2,8 0,046 0,22 2,9 0,5 0,053 0,31 4,2 0,05 0,32 4,3 �y = 297,05 ÌÏà �y = 342,75 ÌÏà 0 0,025 0,042 0,062 0,028 0,049 0,099 0,1 0,03 0,066 0,41 0,034 0,074 0,52 0,2 0,036 0,098 1,12 0,040 0,109 1,28 0,3 0,043 0,16 2,02 0,046 0,186 2,11 0,4 0,050 0,24 3,15 0,054 0,255 3,35 0,5 0,059 0,33 4,59 0,062 0,344 4,77 È. Ê. Âàëååâà, È. Î. Ãîðîøêî 118 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2007. V. 29. ¹ 2 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 a2 1 2 3 4 0,1 0,2 0,3 a 3 1 2 3 4 0 0,1 0,2 0,3 0,4 1 2 3 4 a4 n 1 2 3 4 0.5 0.5 0.5 1 1 1 1.5 1.5 1.5 2 2 2 2.5 2.5 2.5 3 3 3 3.5 3.5 3.5 4 4 4 4.5 4.5 0 0,1 0,2 0,3 0,4 1 1,1 1,2 1,3 1,4 0.025 0.025 0.03 0.03 0.03 0.035 0.035 0.035 0.04 0.04 0.04 0.045 0.045 0.045 0.05 0.05 0.05 0.055 0.055 0.06 1 1,1 1,2 1,3 1,4 0.05 0.05 0.1 0.1 0.1 0.15 0.15 0.15 0.2 0.2 0.2 0.25 0.25 0.25 0.3 0.3 0.3 1 1,1 1,2 1,3 1,4 à 4 à 3 à 2 � �y y/ � �y y/ � �y y/ 0 0 0 n Ðèñ. 1. Ãðàôèêè çàâèñèìîñòåé êîýôôèöèåíòîâ ak îò çíà÷åíèÿ n : 1 — � y = � y 0 ; 2 — � y = =1,1 � y 0 ; 3 — � y = 1,3 � y 0 ; 4 — � y =1,5 � y 0 ; Ðèñ. 2. Êàðòû ëèíèé óðîâíÿ êîýôôèöèåíòîâ ak ÷àëüíûå ó÷àñòêè ñ áîëüøîé òî÷íîñòüþ îïèñûâàþòñÿ êâàäðàòíîé ïàðàáî- ëîé. Ýòî ïîçâîëÿåò îïðåäåëÿòü êîýôôèöèåíò a2 ñ ïîìîùüþ êâàäðàòè÷íîé àïïðîêñèìàöèè íà÷àëüíîãî ó÷àñòêà êðèâîé P h( ). Îäíàêî ïðè óâåëè÷åíèè ãëóáèíû îòêëîíåíèå êðèâîé P h( ) îò êâàäðàòè÷íîé çàâèñèìîñòè ñòàíî- âèòñÿ çíà÷èòåëüíûì, ïðè÷åì íà åå ïîâåäåíèå îêàçûâàåò ñóùåñòâåííîå âëèÿíèå âåëè÷èíà è õàðàêòåð óïðî÷íåíèÿ ìàòåðèàëà ïëåíêè. Áûëà ïðîâåäåíà îöåíêà çàâèñèìîñòè êîýôôèöèåíòîâ ïðèáëèæåíèÿ ak (2) îò ïëàñòè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ïëåíêè. Ïðè ðàñ÷åòàõ äëÿ ìàòåðèàëà ïëåíêè âàðüèðîâàëèñü çíà÷åíèÿ �y è n â ñîîòâåòñòâèè ñî ñòåïåííûì çàêîíîì óïðî- ÷íåíèÿ. Êîýôôèöèåíòû ïîëèíîìà (2) îïðåäåëÿëè ïî ñëåäóþùåé ñõåìå: 1) a2 — ïðèáëèæåíèåì ïî ìåòîäó íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ ðàñ÷åò- íîé êðèâîé P (h) íà ó÷àñòêå îò íóëÿ äî h2 = 0,02 ìêì; 2) a3 — àïïðîêñèìàöèåé íà ó÷àñòêå îò íóëÿ äî h3 = 0,04 ìêì ïðè ôèêñèðîâàííîì çíà÷åíèè a2, ïîëó÷åííîì íà ïåðâîì øàãå; 3) a4 —àïïðîêñèìàöèåé íà ó÷àñòêå îò íóëÿ äî h4 = 0,1 ìêì ïðè ôèêñèðîâàííûõ çíà÷åíèÿõ a2 è a3, ïîëó÷åííûõ ðàíåå. Ðåçóëüòàòû âû÷èñëåíèé äëÿ ðàçëè÷íûõ çíà÷åíèé n è �y ïðåäñòàâëåíû â òàáëèöå. Èñõîäíîå çíà÷åíèå ïðåäåëà òåêó÷åñòè ïëåíêè � y 0 = 228,5 ÌÏà, áûëî óâåëè÷åíî ñíà÷àëà íà 10 %, çàòåì íà 30 % è íà 50 %. Ïðè âû÷èñëåíèÿõ áûëî ïðèíÿòî, ÷òî ãëóáèíà èçìåðÿåòñÿ â ìèêðîíàõ, à ñèëà, ïðèëîæåííàÿ ê èíäåíòîðó, â ìèëèíüþòîíàõ. Íà ðèñ. 1 ïðèâåäåíû ãðàôèêè çàâèñèìîñòè êîýôôèöèåíòîâ ïðèáëè- æåíèÿ ak (k = 2, 3, 4) îò ïîêàçàòåëÿ óïðî÷íåíèÿ n äëÿ ðàçëè÷íûõ çíà÷åíèé ïðåäåëà òåêó÷åñòè, à íà ðèñ. 2 — êàðòû ëèíèé óðîâíÿ êîýôôèöèåíòîâ ak, ðàññìàòðèâàåìûõ êàê ôóíêöèè ïàðàìåòðîâ n è �y. Êàê âèäíî èç ðèñ. 2, Îïðåäåëåíèå ïëàñòè÷åñêèõ ñâîéñòâ òîíêèõ ïëåíîê ïî äàííûì èíäåíòèðîâàíèÿ ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2007. Ò. 29. ¹ 2 119 0 0,1 0,2 0,3 0,4 1 1,1 1,2 1,3 1,4 a 2 a 3 a 4 a 2 a 3 a 4 n Ðèñ. 3. Ãðàôèêè ôóíêöèé ak (� y � � y 0 ) ïðè � y=1,3� y 0 =297,05 ÌÏà è n = 1,3 � �y y/ 0 ðàçëè÷èå â îðèåíòàöèè ïîëåé èçîëèíèé êîýôôèöèåíòîâ ak àïïðîêñèìàöèè (2) íàãðóçî÷íûõ êðèâûõ â ïëîñêîñòè ïàðàìåòðîâ n, �y äàåò âîçìîæíîñòü ïðèáëèæåííî îöåíèâàòü ïðåäåë òåêó÷åñòè è ïîêàçàòåëü ñòåïåííîãî óïðî÷- íåíèÿ ìàòåðèàëà ïëåíêè, èñõîäÿ èç àïïðîêñèìàöèè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ êðèâûõ, ïîëó÷àåìûõ ïðè èíäåíòèðîâàíèè ïëåíîê èç ìàòåðèàëîâ, óïðî÷íå- íèå êîòîðûõ äîñòàòî÷íî õîðîøî îïèñûâàåòñÿ ñòåïåííûì çàêîíîì (1). Íà ðèñ. 3 èçîáðàæåíû ëèíèè óðîâíÿ ôóíêöèé ak (n, � y) äëÿ êîýô- ôèöèåíòîâ a2, a3, a4. Âñå ëèíèè ïåðåñåêàþòñÿ â îäíîé òî÷êå, êîòîðàÿ ñîîòâåòñòâóåò óêàçàííûì çíà÷åíèÿì n è �y (âûñîêàÿ ñòåïåíü ñîâïàäåíèÿ îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî äàííûå çíà÷åíèÿ n è �y âõîäÿò â èñïîëüçîâàííóþ ðàñ÷åòíóþ ñåòêó).  ñëó÷àå îïðåäåëåíèÿ óêàçàííûõ ïëàñòè÷åñêèõ ïàðà- ìåòðîâ ïî äàííûì, ïîëó÷àåìûì ïðè èíäåíòèðîâàíèè ïëåíîê, ëèíèè óðîâíÿ ak (n, � y) äëÿ çíà÷åíèé êîýôôèöèåíòîâ ñòåïåííîé àïïðîêñèìàöèè ýêñïåðè- ìåíòàëüíîé êðèâîé, î÷åâèäíî, íå áóäóò ïåðåñåêàòüñÿ â îäíîé òî÷êå. Ýòî ñâÿçàíî ñ ïîãðåøíîñòÿìè ýêñïåðèìåíòàëüíîé çàâèñèìîñòè P(h) è ÷èñëåí- íîãî ìîäåëèðîâàíèÿ, äèñêðåòíîñòüþ ðàñ÷åòíûõ çíà÷åíèé ak(n, � y), à òàê- æå ñ âîçìîæíûì íåñîîòâåòñòâèåì ïîâåäåíèÿ ðåàëüíîãî ìàòåðèàëà âûá- ðàííîé ìîäåëè äåôîðìèðîâàíèÿ. Òàêèì îáðàçîì, ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ÷èñëåííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ñâèäåòåëüñòâóþò î òîì, ÷òî ïðè èíäåíòèðîâàíèè ìÿãêèõ ïëåíîê íà òâåð- äûõ ïîäëîæêàõ êîíè÷åñêèìè èëè ïðèçìàòè÷åñêèìè èíäåíòîðàìè íà ãëó- áèíó, ïðåâûøàþùóþ êðèòè÷åñêóþ, âîçìîæíî ïîëó÷åíèå èíôîðìàöèè î ïëàñòè÷åñêèõ ñâîéñòâàõ ýòèõ ïëåíîê ïî íàãðóçî÷íûì ó÷àñòêàì çàâèñè- ìîñòåé ñèëû îò ïåðåìåùåíèÿ èíäåíòîðà â îòëè÷èå îò ñëó÷àÿ, êîãäà îñó- ùåñòâëÿåòñÿ èíäåíòèðîâàíèå îäíîðîäíîãî ìàòåðèàëà è íàãðóçî÷íàÿ êðè- âàÿ ÿâëÿåòñÿ ïàðàáîëîé. An influence of plastic properties of film material on the load section of the force relation to intendor movement is studied for soft film on hard substrate. A technique of investigating load curve behaviour is proposed on the base of its approximation degree spectrum. 1. Oliver W. C., Pharr G. M. Measurement of Hardness and Elastic Modulus by Instrumented Indentation: Advances in Understanding and Refinements to Methodology // J. of Materials Research. — 2004.— 19, No. 1.— Ð. 3—20. 2. Chen X., Vlassak J. J. A Numerical Study on the Measurement of Thin Film Mechanical Properties by means of Nanoindentation //Ibid. — 2001 — 16. — Ð. 1—35. 3. Dao M., Chollacoop N. et al. Computational Modeling of the Forward and Reverse Problems in Instrumented Sharp Indentation // Acta Materialia. — 2001. — 49— Ð. 3899—3918. 4. Cheng Y. -T., Cheng C. -M. Scaling Approach to Conical Indentation in Elastic-plastic Sol- ids with Work Hardening // J. of Applied Physics. — 1998. — 84, No. 3. — Ð. 1284—1291. 5. Tunvisut K., O’Dowd N. P., Busso E. P. Use of Scaling Functions to Determine Mechanical Properties of Thin Coatings from Microindentation Tests // International Journal of Solids and Structures. — 2001. — 38. — Ð. 335—351. È. Ê. Âàëååâà, È. Î. Ãîðîøêî 120 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2007. V. 29. ¹ 2 6. Ma D., Xu K., He J. Numerical Simulation for Determining the Mechanical Properties of Thin Metal Films Using Depth-sensing Indentation Technique // Thin Solid Films. — 1998. — 323. — Ð. 183—187. 7. Sun Y., Bell T., Zheng S. Finite element analysis of the critical ratio of coating thickness to in- dentation depth for coating property measurements by nanoindentation // Ibid. — 1995. — 258. — Ð. 198—204. 8. Xu Z. -H., Rowcliffe D. Finite Element Analysis of Substrate Effects on Indentation Behav- iour of Thin Films // Ibid. — 2004. — 447—448. — Ð. 399—405. 9. Nayebi A., El Abdi R., Bartier O., Mauvoisin G. New Procedure to Determine Steel Mechan- ical Parameters from Spherical Indentation Technique //Mechanics of Materials. — 2002. — 34. — Ð. 243—254. 10. Chollacoop N., Dao M., Suresh S. Depth-sensing instrumented indentation with dual sharp indenters //Acta Materialia — 2003.— 51.— Ð. 3713—3729. 11. Bolshakov A., Pharr G. M. Influences of Pileup on the Measurement of Mechanical Proper- ties by Load and Depth Sensing Indentation Techniques // J. of Materials Research. —1998. — 13, No. 4. — Ð. 1049—1058. 12. Giannakopoulos A.E., Larsson P.-L. Analysis of Pyramid Indentation of Pressure-sensitive Hard Metals and Ceramics //Mechanics of Materials.— 1997. — 25. — Ð. 1—35. Ïîñòóïèëà 15.12.05 ÂÀËÅÅÂÀ Èðèíà Êèìîâíà, êàíä. ôèç.-ìàò. íàóê, äîêòîðàíò Èí-òà ïðîáëåì ìîäåëèðîâàíèÿ â ýíåðãåòèêå èì. Ã.Å. Ïóõîâà ÍÀÍ Óêðàèíû.  1983 ã. îêîí÷èëà Êèåâñêèé ãîñóíèâåðñèòåò. Îáëàñòü íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé — ìîäåëèðîâàíèå ïðîöåññîâ óïðóãîïëàñòè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ. ÃÎÐÎØÊÎ Èâàí Îëåãîâè÷, êàíä. ôèç.-ìàò. íàóê, ñò. íàó÷. ñîòð. Èí-òà ïðîáëåì ìîäåëè- ðîâàíèÿ â ýíåðãåòèêå èì. Ã.Å. Ïóõîâà ÍÀÍ Óêðàèíû.  1983 ã. îêîí÷èë Êèåâñêèé ãîñóíèâåð- ñèòåò. Îáëàñòü íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé — ìàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå ïðîöåññîâ â äèíà- ìè÷åñêèõ ñèñòåìàõ. Îïðåäåëåíèå ïëàñòè÷åñêèõ ñâîéñòâ òîíêèõ ïëåíîê ïî äàííûì èíäåíòèðîâàíèÿ ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2007. Ò. 29. ¹ 2 121
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-101673
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 0204-3572
language Russian
last_indexed 2025-12-02T05:29:00Z
publishDate 2007
publisher Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
record_format dspace
spelling Валеева, И.К.
Горошко, И.О.
2016-06-06T15:57:43Z
2016-06-06T15:57:43Z
2007
Определение пластических свойств тонких пленок по данным индентирования / И.К. Валеева, И.О. Горошко // Электронное моделирование. — 2007. — Т. 29, № 2. — С. 115-121. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.
0204-3572
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101673
51189.6
Исследовано влияние пластических свойств материала пленки на нагрузочный участок зависимости силы от перемещения индентора для мягкой пленки на твердой подложке. Предложена методика исследования поведения нагрузочных кривых на основе рассмотрения их аппроксимационного степенного спектра.
Досліджено вплив пластичних властивостей матеріалу плівки на навантажувальну ділянку залежності сили від переміщення індентора для м’якої плівки на твердій підложці. Запропоновано методику дослідження поводження навантажувальних кривих на основі розгляду їх апроксимаційного ступеневого спектра.
ru
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
Электронное моделирование
Краткие сообщения
Определение пластических свойств тонких пленок по данным индентирования
Definition of Elastic Properties in Fine Films by Indentation Data
Article
published earlier
spellingShingle Определение пластических свойств тонких пленок по данным индентирования
Валеева, И.К.
Горошко, И.О.
Краткие сообщения
title Определение пластических свойств тонких пленок по данным индентирования
title_alt Definition of Elastic Properties in Fine Films by Indentation Data
title_full Определение пластических свойств тонких пленок по данным индентирования
title_fullStr Определение пластических свойств тонких пленок по данным индентирования
title_full_unstemmed Определение пластических свойств тонких пленок по данным индентирования
title_short Определение пластических свойств тонких пленок по данным индентирования
title_sort определение пластических свойств тонких пленок по данным индентирования
topic Краткие сообщения
topic_facet Краткие сообщения
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101673
work_keys_str_mv AT valeevaik opredelenieplastičeskihsvoistvtonkihplenokpodannymindentirovaniâ
AT goroškoio opredelenieplastičeskihsvoistvtonkihplenokpodannymindentirovaniâ
AT valeevaik definitionofelasticpropertiesinfinefilmsbyindentationdata
AT goroškoio definitionofelasticpropertiesinfinefilmsbyindentationdata