中文摘要：

申请者多年来致力于实验力学的方法研究，形成了实验、理论和应用研究并重的发展模式。在纳米压入实验方面，提高了纳米压入实验的可靠性，提出了塑性和断裂参数识别的新模型，发展了薄膜压入力学表征的新方法，深入和系统的研究为系列国家标准的起草奠定了基础。在此基础上，发明了微米力学实验的新仪器，建立了金属玻璃压入变形实验的新方法，发展了碳纳米管拉伸力学表征的新技术。同时，将研究型的实验方法标准化，将成熟的实验技术仪器化，创建和发展了中科院力学所的微尺度力学实验平台，促进了微尺度实验力学的发展。5年来，先后起草国家标准2项，获得发明专利6项和实用新型专利3项，登记计算机软件著作权1项，发表研究论文49篇(其中，SCI收录43篇，他引226次)，编著学术著作1部。主持完成了国家自然科学基金项目4项，标准化公益性行业科研专项1项。拟开展工作为，继续完善纳米压入的实验技术，系统研究多种力学参数识别的表征方法。

结论摘要：

仪器化压入是微/纳米力学测试中最为重要的技术之一。发展简化的变形分析模型，提出便捷的参量分析方法，建立可靠的力学测试技术，成为目前研究的重点。本项目在执行期内，重点研究多种参量识别的分析方法及其测试技术，同时研究纳米压入参量测量的可靠性。 建立球形压头识别金属材料弹塑性参量的分析方法及其测试技术。研究球形压入总功和卸载功的力学机制，发展一体化识别弹塑性参量的分析方法。研究此分析方法的准确性和稳定性，确定其适用性。研究压头尖端半径和试样表面粗糙度的影响，提高测试的可行性。选择十种典型金属材料，对比分析压入测试和拉伸测试的试验结果，确认弹塑性参量识别技术的可靠性。 建立四棱锥形(维氏)压头识别脆性材料断裂韧度的分析方法及其测试技术。针对现有方法无法从压入断裂试验中直接获得所有分析参量的问题，借助压入能量标度关系，将现有分析方法中的压入硬度和弹性模量之比替换为卸载功和压入总功之比。证明此分析方法能实现从单次压入断裂测试中测量出计算断裂韧度所需的全部分析参量，可显著简化测试过程，解决模型化分析方法向实用化测试技术转化过程中的关键问题。 建立三棱锥形(玻氏)压头识别高聚物蠕变柔量和塑性参量的分析方法及其测试技术。(1)拓宽经典线黏弹接触解析解的适用范围，提出基于压入卸载段识别黏弹性材料蠕变柔量的分析方法和测试技术。(2)提出一种基于消除塑性变形后识别黏-塑性材料蠕变柔量的分析方法和测试技术。(3)提出一种识别线黏弹-塑性材料塑性参量的分析方法和测试技术。 研究压头尖端钝化的纳米压入硬度和深度之间关系，便于提高纳米压入测试结果分析的可靠性。 在项目执行期内，发表SCI论文14篇和中文论文2篇，获得发明专利5项和软件著作权登记5项。基于多年研究工作，系统总结仪器化压入测试技术的研究成果，撰写学术专著1部；将基础研究拓展至标准化研究，研制国家标准2部。上述工作的开展，促进和规范我国纳米压入测试技术的发展。 人才培养。指导博士生5人和硕士生4人，其中2人毕业并获博士学位。指导年轻研究人员4人，其中3人获得国家自然科学基金项目的资助。 学术交流。主讲台湾的2011年纳米压入讲习班，多次在学术大会上作邀请报告。