ナノインデンテーション除荷曲線解析のFEM解析によるヤング率・ポアソン比評価

抄録

ナノインデンテーション法で得られる力学的特性にはヤング率があるが、その正確な評価方法は未だ確立していない。本研究では圧子力学に依らない半経験則な解析方法により、インデンテーション除荷過程からヤング率およびポアソン比を評価する。インデンテーションは有限要素法でシミュレートした。モデルは弾‐塑性体であり、パラメータとしてヤング率、ポアソン比、降伏応力を与えた。除荷曲線における荷重_-_押込み深さの2乗係数はポアソン比によって変化するものの、ヤング率と単純な線形関係にあることが確認された。これらの関係を利用して圧入対象のヤング率とポアソン比を逆算した。未知の試料に半経験則解析を行った結果、ヤング率とポアソン比を高精度に、かつ独立に得られることが分かった。