利用壓痕方法表征復雜材料體系的力學性能

第1章 壓痕方法簡介 1.1 儀器化壓入方法的原理 1.2 測試數(shù)據(jù)的反向分析方法 1.2.1 半解析解和經(jīng)驗解 1.2.2 基于數(shù)值解和數(shù)值優(yōu)化 1.2.3 基于統(tǒng)計方法 1.3 復雜材料體系力學性能的壓痕表征方法 參考文獻 第2章 聚合物塊體材料粘彈性性能的壓痕表征方法 2.1 線性粘彈性本構(gòu)模型 2.2 粘彈性壓痕問題的解析解 2.2.1 平頭壓痕 2.2.2 尖頭壓痕和指數(shù)曲線形壓頭壓痕 2.3 基于遺傳算法的壓痕數(shù)據(jù)反向分析方法 2.4 應(yīng)用與討論 2.4.1 平頭壓痕 2.4.2 尖頭壓痕 參考文獻 第3章 聚合物薄膜材料粘彈性性能的壓痕表征方法 3.1 彈性薄膜平頭壓痕問題的半解析解 3.2 利用平頭壓痕表征聚合物薄膜的粘彈性性能 3.3 利用尖頭壓痕表征聚合物薄膜的粘彈性性能 3.3.1 塑性變形的處理： 等效平頭壓痕 3.3.2 等效平頭壓痕松弛的粘彈性解 3.4 應(yīng)用和討論 3.4.1 利用平頭壓痕 3.4.2 利用尖頭壓痕 參考文獻 第4章 生物細胞力學性能的壓痕表征方法 4.1 彈性張力膜等效結(jié)構(gòu) 4.2 彈性解 4.2.1 淺壓入 4.2.2 中等壓入 4.3 粘彈性解 4.3.1 壓痕松弛 4.3.2 壓痕蠕變 4.3.3 線性加載 4.4 數(shù)值驗證和參數(shù)化研究 4.4.1 數(shù)值驗證 4.4.2 參數(shù)化研究 4.5 實驗驗證和討論 4.5.1 名義模量和膜張力的測量 4.5.2 粘彈性參數(shù)的測量 4.6 小結(jié) 參考文獻 第5章 利用壓痕方法研究生物細胞的表面特異性粘附特性 5.1 計算模型 5.1.1 細胞的本構(gòu)模型 5.1.2 表面特異性粘附反應(yīng)動力學模型 5.1.3 有限元計算模型 5.2 結(jié)果和討論 5.2.1 粘附力對壓痕曲線的影響 5.2.2 壓入速度對粘附力的影響 5.2.3 壓頭尺寸和壓入深度對粘附力的影響 5.2.4 細胞的力學性能對粘附力的影響 5.3 小結(jié) 參考文獻 第6章 多層膜材料中每層膜的彈性性能的壓痕表征方法 6.1 單層薄膜材料力學性能的壓痕表征方法 6.2 多層膜材料每層膜的彈性性能的壓痕表征方法 6.3 數(shù)值驗證 6.4 應(yīng)用和討論 6.5 小結(jié) 參考文獻 第7章 金屬和聚合物材料塑性性能的壓痕表征方法 7.1 金屬材料 7.1.1 金屬材料的彈塑性本構(gòu)模型 7.1.2 金屬材料壓痕問題的量綱分析 7.1.3 代表應(yīng)變的概念 7.1.4 利用尖頭壓痕表征金屬材料的塑性性能 7.1.5 利用球形壓痕表征金屬材料的塑性性能 7.1.6 利用顯微硬度計表征金屬材料的塑性性能 7.2 聚合物材料 7.2.1 一種彈粘塑性本構(gòu)模型 7.2.2 模型的驗證 7.2.3 利用尖頭壓痕表征聚合物的塑性性能 7.2.4 驗證和應(yīng)用 7.3 小結(jié) 參考文獻 第8章 高溫粘塑性性能的壓痕表征方法 8.1 高溫壓痕簡介 8.2 Chaboche統(tǒng)一型彈粘塑性本構(gòu)模型 8.3 Chaboche型材料力學性能的壓痕表征方法 8.3.1 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法 8.3.2 基于有限元模擬和數(shù)值優(yōu)化 8.4 參數(shù)唯一性的討論 參考文獻 第9章 壓痕技術(shù)的發(fā)展趨勢 參考文獻 附錄A 從Burgers模型參數(shù)計算微分算符多項系數(shù)以及prony級數(shù)的Matlab程序 附錄B 三種Kelvin模型對應(yīng)的平頭壓痕的解（C語言程序片段） 附錄C 考慮細胞表面特異性粘附的接觸模型 附錄D 聚合物本構(gòu)模型的UMAT子程序 附錄E Chaboche型材料的壓痕數(shù)據(jù)反向分析神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)