Parameter re‐identification in nanoindentation problems of viscoelastic polymer layers: small deformation
Parameter re‐identification in nanoindentation problems of viscoelastic polymer layers: small deformation
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粘弹性聚合物层纳米压痕问题中的参数重新识别：小变形
DOI：
10.1002/zamm.201100170
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发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
S. Diebels
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
S. Diebels
纳米压痕技术是近年来发展起来的一种新的、但仍是主要的薄层测试技术。纳米压痕技术在聚合物层中的广泛应用受到分析方法的阻碍，该方法用于提取率相关特性。本文采用有限元模拟和数值优化相结合的逆方法，从纳米压痕法中反演聚合物的粘弹特性。首先，考虑真实的几何形状的聚合物层的纳米压痕的边界值问题，用有限元代码ABAQUS®模拟。基于一般麦克斯韦流变模型的小应变线性粘弹性模型目前用于描述速率相关材料行为。纳米压痕下的聚合物层的速率依赖性与各种加载历史进行了研究：循环测试，单步松弛，单调测试，和正弦振荡测试。参数重新识别策略可以深入了解识别精度与率相关材料模型相关的加载历史之间的关系。推荐了一种选择合适的加载历史以更准确地识别参数的方法。
Recently, nanoindentation became a new but all the same a primary testing technique of thin layers. A wide application of nanoindentation in polymeric layers is obstructed by the analysis method, which is used to extract the rate‐dependent properties. In the present paper, the inverse method based on the finite element simulation and numerical optimisation is used to characterise the viscoelastic properties of polymers from nanoindentation. First of all, the boundary value problems using nanoindentation of polymer layers considering real geometry, is simulated with the FE code ABAQUS®. A linear viscoelastic model for small strain, based on a general Maxwell rheological model is currently applied to describe the rate‐dependent material behaviour. The rate‐dependent properties of the polymer layer under nanoindentation is investigated with various loading histories: cyclic testing, single step relaxation, monotonic testing, and sinusoidal oscillatory testing. A parameter re‐identification strategy offers a deep insight into the relationship between the accuracy of identification and the loading history associated with the rate‐dependent material model. A method to choose a suitable loading history to identify the parameters more accurately is recommended.
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DOI：
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发表时间：
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影响因子：
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通讯作者：
N. Huber
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通讯作者：
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作者：
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通讯作者：
Zhaoyu Chen;S. Diebels