The mechanical properties of materials can be analysed under deformation conditions by various laboratory tests. However, such experimental investigations become extremely complicated and often even impossible at the lower length scales where the arrangement of the atomic planes is considered. In this case, computational materials science is a robust alternative to extend the capabilities of laboratory tests. Therefore, the molecular dynamics technique was selected in the current work to evaluate the role of the local grain crystallographic orientation during nanoindentation testing. A pure aluminium sample was selected as a case study. For the sake of clarity, two distinctively different crystallographic orientations cube {100}<001> and hard {110}<011> were investigated in a set of arrangements: monocrystalline, bicrystalline, and polycrystalline. The influence of the substrate and the neighbouring grains on the material response to local deformation was evaluated. The research used two types of indenters: spherical and sharp-tipped. Results obtained were analysed with respect to the arrangement of atoms and load-displacement curves. This research proved that the role of crystallographic orientation in material behaviour under nanoindentation should not be neglected during the interpretation of data from this test.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The method of identification of the tension curves is presented on the basis of measurements of indentation of rigid ball loaded by several, different forces. Contrary to the classical hardness test, the parameters measured here are the force, the residual and the maximal indentation depths. Two tensions curves have been identified using the numerical simulation of the indentations made. Satisfactory results have been obtained. The method proposed is compared with other identification methods based on the classical Brinell test (measuring the loading force nad the radius alpha of the contact boundary). The method proposed here have been found to yield more accurate results in reproducing the tension curves sought for.
PL
W pracy przedstawiono metodę identyfikacji krzywych rozciągania materiałów na podstawie pomiarów odcisków sztywnej kulki w badanym materiale wykonnaych kilkoma różnymi siłami. W odróżnieniu od klasycznego pomiaru twardości mierzonymi parametrami są siła, zagłębienie resztkowe i zagłębienie maksymalne kulki. Dokonano identyfikacji dwóch krzywych rozciągania na podstawie odcisków otrzymanych droga symulacji numerycznej. Uzyskano zadowalające rezultaty. Proponowaną metodę porównano z innymi metodami identyfikacji opartymi na klasycznej próbie twardości Brinella (pomiar promienia brzegu kontaktu a). Stwierdzono, że stosując proponowaną metodę można dokładniej odtworzyć poszukiwane krzywe rozciągania.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.