用能量法分析层状材料弹性接触问题
万建松,岳珠峰,张克实
(西北工业大学,西安,710072）

摘要：利用能量法分析了层状材料（薄膜／基体）弹性接触问题，得到了具有一阶精度的闭合解，给出了求解薄膜弹性模量和泊松比的表达式，并与有限元的数值解进行了比较。二者比较结果表明：在工程材料范围内，理论解与数值解相差在6％以内；同时表明单相材料中剪切模量与弹性模量之间的关系也适用层状材料中的薄膜材料。在数值解的基础上，讨论了薄膜厚度与压头半径的比值对求解精度的影响，发现此比值对精度影响不大。通过对层状材料等效泊松比与等效弹性模量的定义，给出了用压痕实验测定 薄膜泊松比与弹性模量的方法。
关键词:压痕实验；层状材料；薄膜；能量法；有限元
中图分类号：O344      文献标识码：A