METHOD OF DETERMINING YOUNG'S MODULUS OF ELASTICITY OF MATERIAL OF MICRO- AND NANOPARTICLES

FIELD: nanotechnology.SUBSTANCE: invention relates to methods of determining the mechanical properties of materials by pressing the indenter into the specimen surface with a predetermined load, namely to methods of determining the Young's static modulus of elasticity. Essence: the experimental indentation and computer modeling of indentation are used simultaneously by the finite element method. The experimental scanning of the surface of the particle, indentation in a nanoparticle with a predetermined strength, and determining on the elastic component of the experimental depth of penetration of the indenter is carried out. Generation of the electronic geometrical model of the nanoparticle is carried out, the contact problem of indentation into the particle is formed and solved with the finite element method in a series of experiments at constant force of indentation. By varying the value of the modulus of elasticity the zero difference between the experimental and calculated depth of penetration of the indenter is achieved, the modulus of elasticity of the particle is determined, corresponding to the zero difference of calculated and experimental depths.EFFECT: development of the method of determining the modulus of elasticity of the material of micro- and nanoparticles of arbitrary shape.4 dwg Изобретение относится к способам определения механических свойств материалов путем вдавливания индентора в поверхность образца с заданной нагрузкой, а именно к способам определения статического модуля упругости Юнга. Сущность: совместно используют экспериментальное вдавливание индентора и компьютерное моделирование вдавливания индентора методом конечных элементов. Проводят экспериментальное сканирование поверхности частицы, вдавливание индентора в наночастицу заданной силой и определение по упругой составляющей экспериментальной глубины проникновения индентора. Осуществляют генерацию электронной геометрической модели наночастицы, формируют и решают методом конечных элементов контактную задачу вдавливания индентора в частицу в серии экспериментов при постоянном усилии индентирования. Путем варьирования значением модуля упругости добиваются нулевой разницы между экспериментальной и расчетной глубиной проникновения индентора, определяют модуль упругости частицы, соответствующей нулевой разнице расчетной и экспериментальной глубин. Технический результат: разработка способа определения модуля упругости материала микро- и наночастиц произвольной формы. 4 ил.