报告题目：Recent Progress in Finite Spherical Indentation

主讲人：郭早阳 教授 （哈尔滨工业大学（深圳））

时间：2021年4月13日（周二）15:00-17:00

地点：机械与运载工程学院316报告厅

主讲人简介：郭早阳，哈尔滨工业大学（深圳）教授，博士生导师。1996年和1999年分别获清华大学土木工程系学士和硕士学位，2000至2004年在美国西北大学师从美国两院院士、固体力学大师Bazant教授并获博士学位。在西北大学做博士后两年，2006年6月赴英国格拉斯哥大学任讲师，2010年6月任英国纽卡斯尔大学土木工程和地球物理学院资深副教授，2011年11月引进到工程力学系任教授。2014年6月调动到北京航空航天大学航空学院任教授，2017年11月调动到哈尔滨工业大学深圳校区理学院任教授。自2006年获得讲师职位开始独立科研工作以来，已开始了在固体力学领域多个方向的科研工作，已发表或录用SCI检索论文70余篇，并多次在国际会议和著名大学作学术报告介绍最新研究成果。主要科研方向包括：复合材料力学、材料成型分析、计算生物力学、纳米力学、结构力学、连续介质力学和计算力学、结构的断裂、稳定性和破坏分析、非线性材料和结构的力学性质研究等。

摘要：球形压头纳米压痕实验可用于测量各种材料的力学特性，其所依据的理论是经典Hertz接触模型。由于经典Hertz模型的前提假设是小变形，当测量软材料需要压入深度（相对于压头半径）比较大时，Hertz模型可能会产生较大误差。我们采用球形压头的精确几何形状函数，修正了接触半径和压入深度的显式关系式，在最大压入深度达到压头半径时该公式和有限元结果还很吻合。基于该修正结果，我们给出了中心点（最大）接触压力、压力分布、接触反力等和压入深度的显式关系式，这些公式的表达式和经典Hertz模型非常接近，易于使用，对一般泊松比均适用。在最大压入深度不超过压头半径时，和有限元模拟结果相比，公式误差均小于5%，这证明我们的修正Hertz模型可适用于有限球形压痕实验。