Analyse eines Nano­indentationsexperimentes mittels FEM

In diesem Buch geht es um die Simulation aus einem experimentellen Nanoindentationstest auf das Material Sn-bi 30° gewonnene Kraft-Weg-Diagramm mit Hilfe eines freien Softwarepakets (FEniCS Project). Es wird gezeigt, wie die instrumentierte Eindringprüfung, Nanoindentation, genutzt werden kann, um Materialeigenschaften zu bestimmen. Zur Auswertung der gemessenen Werte wird das am weitesten verbreitete Auswerteverfahren zur Bestimmung von Härte und E-Modul auf Grundlage der von Oliver and Pharr publizierten Methode vorgestellt. Zur Realisierung der Simulation ist ein geeignetes Materialmodell auszuwählen, die Bewegungsgleichung aus Materialgesetzten herleiten, die Randbedingungen zu definieren, sowie die Geometrie und die Belastungsfunktion des Eindringkörpers zu formulieren und letztendlich das Ganze ins Programm zu implementieren. Die Ergebnisse sollen am Ende nicht das Experiment sondern das Materialmodell validieren.