Indentation plastometry
இன்டென்டேஷன் பிளாஸ்டோமெட்ரி என்பது பிளாஸ்டிக் அமைப்பில் அழுத்த-அழுத்த உறவுகளின் வடிவத்தில் (மொத்த) இயந்திர பண்புகளை (உலோகங்களின்) பெற ஒரு இன்டென்டேஷன் அடிப்படையிலான செயல்முறையைப் பயன்படுத்துவதற்கான யோசனையாகும் (கடினத்தன்மை சோதனைக்கு மாறாக, இது பிளாஸ்டிக் சிதைவுக்கான எதிர்ப்பின் அரை அளவு குறிகாட்டிகளாக மட்டுமே இருக்கும் எண்களை வழங்குகிறது). வழக்கமான இழுவிசை சோதனையை விட இண்டெண்டேஷன் மிகவும் எளிதான மற்றும் வசதியான செயல்முறையாக இருப்பதால், இடஞ்சார்ந்த மாறுபாடுகளை வரைபடமாக்குவதற்கான அதிக ஆற்றலுடன், இது ஒரு கவர்ச்சிகரமான கருத்தாகும் (இதன் விளைவு குறைந்தபட்சம் நிலையான யூனியாக்சியல் சோதனைகளைப் போலவே நம்பகமானது). அடிப்படை தேவைகள் மேக்ரோஸ்கோபிக் (அளவு-சுயாதீனமான) பண்புகளைப் பிடிப்பது மொத்தத்தின் பிரதிநிதியாக இருக்கும் அளவுக்கு பெரிய அளவிலான பொருளை சிதைக்க வேண்டிய தேவையைக் கொண்டுவருகிறது. இது நுண் கட்டமைப்பைப் பொறுத்தது, ஆனால் பொதுவாக இது "பல" தானியங்களைக் கொண்டிருக்க வேண்டும் என்றும் பொதுவாக நேரியல் பரிமாணங்களில் நூற்றுக்கணக்கான மைக்ரான்களின் வரிசையில் இருக்கும் என்றும் அர்த்தம். இன்டெண்டேஷன் அளவு விளைவு, இதில் சிதைந்த அளவு சிறியதாக மாறும்போது அளவிடப்பட்ட கடினத்தன்மை அதிகரிக்க முனைகிறது, குறைந்தபட்சம் ஓரளவு ஒரு பிரதிநிதி அளவை விசாரிக்க தவறியதன் காரணமாகும். பொதுவாக கோள வடிவத்தில் இருக்கும் இண்டெண்டர், எனவே ஒரு மிமீ அல்லது இரண்டு வரை பல நூறு மைக்ரான்களின் தோராயமான வரம்பில் ஒரு ஆரம் இருக்க வேண்டும். மேலும் தேவை மாதிரியில் உருவாக்கப்படும் பிளாஸ்டிக் விகாரங்களைப் பற்றியது. இன்டெண்டேஷன் ரெஸ்பான்ஸ் வட்டி வரம்பிற்கு மேல் பொருளின் பிளாஸ்டிசிட்டி பண்புகளுக்கு உணர்திறன் கொண்டதாக இருக்க வேண்டும், இது பொதுவாக குறைந்தது பல சதவீதம் வரை நீட்டிக்கப்படுகிறது மற்றும் பொதுவாக பல பத்து சதவீதம் வரை நீட்டிக்கப்படுகிறது. எனவே மாதிரியில் உருவாக்கப்பட்ட விகாரங்கள் இந்த வரிசையின் மதிப்புகள் வரை இருக்க வேண்டும். இதற்கு பொதுவாக "ஊடுருவல் விகிதம்" (இண்டெண்டர் ஆரத்தின் மீது ஊடுருவல் ஆழம்) குறைந்தது 10 சதவீதமாக இருக்க வேண்டும். இறுதியாக, உலோகத்தின் கடினத்தன்மையைப் பொறுத்து, இதற்கு வசதி ஒப்பீட்டளவில் அதிக சுமை திறனைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்-பொதுவாக பல கேஎன் வரிசையில். சோதனை முடிவுகள் பல தசாப்தங்களாக பயன்பாட்டில் உள்ள எளிய இன்டெண்டேஷன் நடைமுறைகள், முன்கூட்டியே தீர்மானிக்கப்பட்ட சுமையைப் பயன்படுத்துவதை உள்ளடக்கியது (பெரும்பாலும் இறந்த எடையிலிருந்து), அதைத் தொடர்ந்து எஞ்சிய இன்டென்டின் பக்கவாட்டு அளவை அளவிடுவது (அல்லது அதன் ஆழம்). இருப்பினும், பல இன்டெண்டேஷன் நடைமுறைகள் இப்போது "கருவி" அமைப்புகளை அடிப்படையாகக் கொண்டவை, இதில் சுமை படிப்படியாக அதிகரிக்கப்படுகிறது மற்றும் சுமை மற்றும் ஊடுருவல் (இடப்பெயர்ச்சி) இரண்டும் இன்டெண்டேஷனின் போது தொடர்ந்து கண்காணிக்கப்படுகின்றன. எனவே ஒரு முக்கிய சோதனை முடிவு சுமை-இடப்பெயர்ச்சி வளைவு ஆகும். இத்தகைய வளைவுகளை உருவாக்க பல்வேறு வகையான உபகரணங்களைப் பயன்படுத்தலாம். இவற்றில் "நானோஇன்டெண்டேஷன்" என்று அழைக்கப்படுவதை மேற்கொள்ள வடிவமைக்கப்பட்டவை அடங்கும்-இதற்காக சுமை (எம்என் வரம்பு வரை) மற்றும் இடப்பெயர்ச்சி (பொதுவாக சப்-மைக்ரான்) இரண்டும் மிகவும் சிறியவை. இருப்பினும், மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, சிதைந்த அளவு சிறியதாக இருந்தால், "மொத்த" பண்புகளைப் பெற முடியாது. மேலும், ஒப்பீட்டளவில் பெரிய சுமைகள் மற்றும் இடப்பெயர்வுகளுடன் கூட, மாதிரியின் பதிலை ஏற்றுதல் அமைப்புடன் தொடர்புடைய இடப்பெயர்வுகளிலிருந்து பிரிக்க, ஒருவித "இணக்க திருத்தம்" தேவைப்படலாம். சோதனை விளைவின் மற்றொரு முக்கிய வடிவம் எஞ்சிய இன்டென்ட்டின் வடிவமாகும். மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, ஆரம்பகால கடினத்தன்மை சோதனையாளர்கள் இதில் கவனம் செலுத்தினர், பொதுவாக எளிய ஒளியியல் நுண்ணோக்கி வழியாக இண்டெண்டின் "அகலத்தின்" (ஒப்பீட்டளவில் கச்சா) அளவீட்டின் வடிவத்தில். இருப்பினும், எஞ்சிய இன்டென்ட்டின் முழு வடிவத்தைப் பெற ஒரு சுயவிவரமானியைப் (ஒளியியல் அல்லது ஸ்டைலஸ்) பயன்படுத்துவதன் மூலம் மிகவும் பணக்கார தகவல்களைப் பெறலாம். ஒரு கோள இன்டென்டருடன் (மற்றும் இன்டென்ட் செய்யப்பட்ட மேற்பரப்பின் தளத்தில் ஐசோட்ரோபிக் ஒரு மாதிரி), இன்டென்ட் ரேடியல் சமச்சீர்மையை வெளிப்படுத்தும் மற்றும் அதன் வடிவத்தை ஒற்றை சுயவிவர வடிவத்தில் (ரேடியல் நிலைக்கு எதிராக ஆழம்) பிடிக்க முடியும். இந்த வடிவத்தின் விவரங்கள் (கொடுக்கப்பட்ட பயன்பாட்டு சுமைக்கு) மாதிரியின் அழுத்த-அழுத்த உறவுக்கு அதிக உணர்திறனை வெளிப்படுத்துகின்றன. மேலும், சுமை-இடப்பெயர்ச்சி வளைவை விட அதைப் பெறுவது எளிதானது, ஏனெனில் ஏற்றும் போது எந்த அளவீடுகளும் செய்ய வேண்டியதில்லை. இறுதியாக, அத்தகைய விவரக்குறிப்பு மாதிரி அனிசோட்ரோபியைக் கண்டறிந்து வகைப்படுத்துவதற்கான ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது (அதேசமயம் சுமை-இடப்பெயர்ச்சி வளைவுகள் அத்தகைய தகவல்களைக் கொண்டிருக்கவில்லை). தீர்வு நடைமுறைகள் சோதனை இன்டெண்டேஷன் விளைவுகளிலிருந்து (சுமை-இடப்பெயர்ச்சி வளைவுகள் அல்லது எஞ்சிய இன்டென்ட் சுயவிவரங்கள்) மன அழுத்தம்-அழுத்த உறவுகளைப் பெறுவதற்கான இரண்டு முக்கிய அணுகுமுறைகள் உருவாகியுள்ளன. இரண்டில் எளிமையானது சுமை-இடப்பெயர்ச்சி வளைவின் நேரடி "மாற்றத்தை" உள்ளடக்கியது. இது வழக்கமாக மாதிரியின் ஏற்றப்பட்ட பகுதியில் (பயன்படுத்தப்பட்ட சுமையிலிருந்து) அழுத்தத்தின் "சமமான", "பயனுள்ள" அல்லது "பிரதிநிதி" மதிப்புகளின் தொடரையும், சிதைந்த பகுதியில் (இடப்பெயர்ச்சியிலிருந்து) திரிபின் தொடர்புடைய மதிப்புகளின் தொகுப்பையும் பெறுவதன் மூலம் செய்யப்படுகிறது. இத்தகைய மாற்றங்களைச் செய்வதில் ஈடுபடும் அனுமானங்கள் தவிர்க்க முடியாமல் மிகவும் முரட்டுத்தனமானவை, ஏனெனில் (ஒரு கோள இன்டென்டருக்கு கூட) மாதிரியின் உள்ளே உள்ள அழுத்தம் மற்றும் திரிபு ஆகிய இரண்டின் புலங்களும் மிகவும் சிக்கலானவை மற்றும் செயல்முறை முழுவதும் உருவாகின்றன-இந்த எண்ணிக்கை சில வழக்கமான பிளாஸ்டிக் திரிபு புலங்களைக் காட்டுகிறது. பல்வேறு அனுபவ திருத்த காரணிகள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, நரம்பியல் வலையமைப்பு "பயிற்சி" நடைமுறைகள் சில நேரங்களில் சுமை-இடப்பெயர்ச்சி தரவு மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய மன அழுத்த வளைவுகளின் தொகுப்புகளுக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை மதிப்பீடு செய்ய உதவுகின்றன. ஏற்றுதல் அவ்வப்போது குறுக்கிடப்படுவதும், பகுதியளவு இறக்குதல் நடைமுறைகளிலிருந்து தரவு மாற்றத்தில் பயன்படுத்தப்படுவதும் பொதுவானது. இருப்பினும், ஆச்சரியப்படத்தக்க வகையில், இந்த வகையின் உலகளாவிய மாற்றங்கள் (அறியப்படாத அழுத்த-அழுத்த வளைவுகள் கொண்ட மாதிரிகளுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது) நம்பகத்தன்மையற்றவை, மேலும் இந்த செயல்முறையை எந்த நம்பிக்கையுடனும் பயன்படுத்த முடியாது என்பது இப்போது பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டுள்ளது. மற்ற முக்கிய அணுகுமுறை மிகவும் சிக்கலானது, இருப்பினும் நம்பகமான முடிவுகளைப் பெறுவதற்கான அதிக சாத்தியக்கூறுகள் உள்ளன. இது இன்டெண்டேஷன் செயல்முறையின் தொடர்ச்சியான எண் (ஃபைனைட் எலிமெண்ட் முறை-FEM) மாதிரியை உள்ளடக்கியது. இது முதலில் ஒரு சோதனை அழுத்த-அழுத்த உறவுடன் செய்யப்படுகிறது (ஒரு பகுப்பாய்வு வெளிப்பாட்டின் வடிவத்தில்-பெரும்பாலும் ஒரு அமைப்பு சமன்பாடு என்று அழைக்கப்படுகிறது), அதைத் தொடர்ந்து சிறந்த பொருத்தம் பதிப்பில் ஒருங்கிணைப்பு (சமன்பாட்டில் அளவுரு மதிப்புகளின் தொகுப்பு), சோதனை மற்றும் மாதிரி விளைவுகளுக்கு இடையில் உகந்த உடன்பாட்டை வழங்குகிறது (சுமை-இடப்பெயர்ச்சி அடுக்குகள் அல்லது எஞ்சிய இன்டென்ட் சுயவிவரங்கள்). இந்த செயல்முறை இன்டெண்டேஷனின் போது உருவாகும் மன அழுத்தம் மற்றும் திரிபு புலங்களின் சிக்கலை முழுமையாகப் பிடிக்கிறது. இது ஒப்பீட்டளவில் தீவிரமான மாடலிங் கணக்கீடுகளை அடிப்படையாகக் கொண்டாலும், ஒருங்கிணைப்பு தானியங்கி மற்றும் விரைவான நெறிமுறைகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. சுயவிவர அளவீட்டு அடிப்படையிலான இன்டென்டேஷன் பிளாஸ்டோமெட்ரி (பிஐபி) சுமை-இடப்பெயர்ச்சி வளைவைக் காட்டிலும், எஞ்சிய இன்டென்ட் சுயவிவரத்தை இலக்கு விளைவாகப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் முக்கியமான நன்மைகள் வழங்கப்படுகின்றன என்பது தெளிவாகியுள்ளது. இவற்றில் எளிதான அளவீடு, மன அழுத்தம்-அழுத்த உறவுக்கு சோதனை விளைவின் அதிக உணர்திறன் மற்றும் மாதிரி அனிசோட்ரோபியைக் கண்டறிந்து வகைப்படுத்துவதற்கான திறன் ஆகியவை அடங்கும்-மேலே காண்க. இந்த உருவம் பொருளின் அழுத்த-அழுத்த வளைவுக்கு சுயவிவரத்தின் உணர்திறனைக் குறிக்கிறது. பிஐபி என்ற சொல் பின்வரும் அம்சங்களை உள்ளடக்கியதுஃ 1) ஒரு பொருளின் பெரும்பகுதியின் மன அழுத்த-அழுத்த வளைவுகளைப் பெறுதல் (ஒப்பீட்டளவில் பெரிய கோள இன்டென்டர்கள் மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் ஆழமான ஊடுருவலைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம்), 2) எஞ்சிய இன்டென்ட் சுயவிவரத்தின் சோதனை அளவீடு மற்றும் 3) இன்டென்டேஷன் சோதனையின் இன்டரேட்டிவ் எஃப்இஎம் உருவகப்படுத்துதல், மன அழுத்த-அழுத்த வளைவைப் பெறுவதற்கு (ஒரு அமைப்பு சமன்பாட்டில் கைப்பற்றப்பட்டது) இது மாதிரியான மற்றும் அளவிடப்பட்ட சுயவிவரங்களுக்கு இடையில் சிறந்த பொருத்தத்தை அளிக்கிறது. கையாளக்கூடிய மற்றும் பயனர் நட்பு பயன்பாட்டிற்கு, ஒரு ஒருங்கிணைந்த வசதி தேவைப்படுகிறது, இதில் இன்டெண்டேஷன், ப்ரோஃபிலோமெட்ரி மற்றும் உகந்த ஸ்ட்ரெஸ்-ஸ்ட்ரெய்ன் வளைவில் ஒருங்கிணைப்பு செயல்முறைகள் அனைத்தும் தானியங்கி கட்டுப்பாட்டு குறிப்புகள் பொருள் சோதனையின் கீழ் உள்ளன.