Experimentell mikromekanik i tre dimensioner

Forskningsprojekt, 2019 – 2021

Mekanisk provning på längdskalor som motsvarar materialets mikrostruktur (mikromekanisk provning) är avgörande både för att skapa grundläggande förståelse för deformations- och brottfenomen, och för att utveckla, kalibrera och validera modeller för integrerade flerskalesimuleringar. Projektet avser att utveckla en mångsidig plattform för mikromekanisk provning in-situ i svepelektronmikroskop, baserat på en mikromanipulator med rörlighet i tre dimensioner. Detta gör att provning kan utföras i godtycklig riktning, i kontrast till den enaxliga linjära rörelsen hos traditionella testmetoder, och därmed erbjuds en unik flexibilitet vad gäller möjliga prover som kan utföras. En finita element-modell kommer att utvecklas för att beskriva den piezo-resistiva responsen från kraftmätningssystemet då detta utsätts för belastning i godtycklig riktning, och approximativa analytiska samband kommer att tas fram för att följa signaler i realtid under provning. Med den mikromanipulator-baserade plattformen kommer metoder, strategier och dokumenterade protokoll för provberedning och testning att utvecklas för ett antal representativa fall (böjning med riktningsförändring i last, dragprov samt provning av både inbäddade och ytliga objekt). Den unika flexibiliteten jämfört med andra tillgängliga mikromekaniska testmetoder, i kombination med lågt pris och enkel implementering, kommer att göra den föreslagna plattformen tillgänglig både för akademiska och industriella användare.