Experimentelle Untersuchungen zum Verhalten von Randschichten keramischer Werkstoffe und Schichtsystemen unter mechanischer Beanspruchung durch Eindruckversuche:
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INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG.3
2. ANALYTISCHE GRUNDLAGEN ZUM EINDRUCKVERSUCH MIT SPITZEN PRUEFKOERPERN.5
2.1. BESTIMMUNG MECHANISCHER KENNWERTE AM VOLLMATERIAL.5
2.1.1. DIEHAERTE.5
2.1.2. DER ELASTIZITAETSMODUL.11
2.1.3. DIE FLIESSGRENZE.12
2.1.4. ENERGETISCHE GROESSEN.*.13
2.2. BESTIMMUNG DES ELASTIZITAETSMODULS DUENNER SCHICHTEN.15
2.2.1. DIE LINEARE FUNKTION.17
2.2.2. DIE EXPONENTIELLE FUNKTION.17
2.2.3. DIE FUNKTION VON GAO.17
2.2.4. DIE FUNKTION VON DOEMER UND NIX.18
2.3. BESTIMMUNG DER EIGENSPANNUNG DUENNER SCHICHTEN.19
2.4. BESTIMMUNG DER MASCHINENPARAMETER.20
2.4.1. DIE SPITZENKORREKTUR.-.20
2.4.2. DIE NACHGIEBIGKEIT DER MESSAPPARATUR.22
3. ANALYTISCHE GRUNDLAGEN ZUM EINDRUCKVERSUCH MIT KUGELIGEN
PRUEFKOERPERN.23
3.1. DIE KONTAKTTHEORIE NACH HERTZ.23
3.2. DIE KONTAKTTHEORIE NACH SNEDDON.27
3.3. DER EINFLUSS DER KONTAKTREIBUNG.27
4. NUMERISCHE ANALYSE DES KUGELEINDRUCKES.32
4.1. DAS NUMERISCHE MODELL.32
4.2. DER VERGLEICH MIT DER LOESUNG VON HERTZ.32
4.3. DIE KONTAKTSPANNUNGEN BEIM EINDRUCK IN EINE DUENNE SCHICHT.36
4.4. DER EINFLUSS DER PRUEFKOERPERGEOMETRIE BEIM EINDRUCK IN EINE DUENNE
SCHICHT.44
4.5. DER EINFLUSS DER KONTAKTREIBUNG.47
4.5.1. KONTAKTREIBUNG BEIM KUGELEINDRUCK IN GLAS.48
4.5.2. KONTAKTREIBUNG BEIM KUGELEINDRUCK IN EINE DUENNE SCHICHT.51
5. EXPERIMENTELLES.55
5.1. HERSTELLUNG DER BESCHICHTETEN PROBEN.55
5.1.1. BESTIMMUNG DER SCHICHTDICKE.57
5.1.2. BESTIMMUNG DER SCHICHTEIGENSPANNUNGEN.57
5.2. VERSUCHSAUFBAU.58
5.3. BESTIMMUNG DER MASCHINENPARAMETER.61
5.3.1. DIE SPITZENKORREKTUR.61
5.3.2. DIE NACHGIEBIGKEIT DER MESSAPPARATUR.63
5.3.3. DIE REALE GEOMETRIE DER KUGELFOERMIGEN PRUEFKOERPER.66
1
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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6. DIE BESTIMMUNG MECHANISCHER KENNWERTE BEKANNTER WERKSTOFFE.
6.1. VERSUCHSDURCHFIIHRUNG.
6.2. DER ELASTIZITAETSMODUL.
6.2.1. SPROEDE WERKSTOFFE.
6.2.2. STAHL.
6.3. DIE HAERTE.
6.4. DAS E/H-VERHAELTNIS.
6.5. DIE FLIESSGRENZE.
6.6. ENERGETISCHE GROESSEN.
6.7. DISKUSSION DER ERGEBNISSE.
7. DIE BESTIMMUNG MECHANISCHER WERKSTOFFKENNWERTE AN DUENNEN TIALN-
SCHICHTEN
7.1. VERSUCHSDURCHFUHMNG.
7.2. DER ELASTIZITAETSMODUL.
7.2.1. TIALN-SCHICHTENAUFWCCO-HARTMETALL.
7.2.2. TIALN-SCHICHTEN AUF CRNI-STAHL.
7.2.3. TIALN-SCHICHTEN AUF SILIZIUM.
7.2.4. TIALN-SCHICHTEN AUF QUARZGLAS.
7.2.5. ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE.
7.2.6. VERGLEICH MIT ERGEBNISSEN AUS ULTRASCHALLMESSUNGEN.
7.3. DIE HAERTE.
7.4. DIE FLIESSGRENZE.
7.5. ENERGETISCHE GROESSEN.
7.6. DISKUSSION DER ERGEBNISSE.
8. DIE BESTIMMUNG DER BRUCHZAEHIGKEIT DUENNER TIALN-SCHICHTEN.
8.1. VERSUCHSDURCHFUHMNG.
8.2. DAS VERFORMUNGS- UND VERSAGENSVERHALTEN BEIM KUGELEINDRUCK.
8.2.1. BISHERIGE KENNTNISSE.
8.2.2. VERSAGEN BEIM EINDRUCK IN SCHICHTEN DER SERIE A.
8.2.3. VERSAGEN BEIM EINDRUCK IN SCHICHTEN DER SERIE B.
8.2.4. AUSWERTUNG DES SCHICHTVERSAGENS.
8.3. NUMERISCHE BERECHNUNG DER VERSAGENSSPANNUNGEN.
8.3.1. DAS NUMERISCHE MODELL.
8.3.2. GROESSEN ZUR BESCHREIBUNG DER KONTAKT- UND VERSAGENSGEOMETNE.
8.3.3. DIE VERSAGENSRELEVANTEN SPANNUNGSVERLAEUFE.
8.3.4. AUSWERTUNG DER VERSAGENSSPANNUNGEN.
8.4. ABSCHAETZUNG DER BRUCHZAEHIGKEIT DER SCHICHTEN.
8.5. DISKUSSION DER ERGEBNISSE.
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. 146
. 147
. 151
. 154
. 158
9. ZUSAMMENFASSUNG.
10. LITERATURVERZEICHNIS
163
166
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