Среди методов механических испытаний одно из значимых мест занимает метод индентирования — контактного деформирования материала при помощи жесткого индентора. Любой человек хорошо знаком с явлениями контактного взаимодействия, даже не представляя, какое количество информации оно несет в себе. Отталкиваясь от земли, ударяясь о предметы, обрабатывая различные изделия при помощи инструмента, мы можем ощутить на себе данный процесс. Изучение этих процессов в наше время представляет собой еще более актуальную задачу в связи с ростом количества создаваемых материалов и числа действующих на них факторов (температурно-силовых, агрессивных сред и др.).
С помощью метода, использующего вдавливание индентора, можно изучать сопротивление материала деформированию в условиях сложно-напряженного состояния, характерного для деталей, работающих под действием контактных нагрузок, а при построении соответствующих моделей оценить механические характеристики, когда общепринятые для этой цели методы испытаний (растяжение, сжатие, изгиб и др.) являются малоэффективными или их невозможно применить . По скорости приложения нагрузки индентирование может быть динамическим либо статическим, что позволяет установить реакцию материала на приложенное воздействие в широком диапазоне скорости и времени деформирования.
Несмотря на очевидную рациональность и эффективность метода индентирования для контроля изделий на основе вязкоупругих материалов, он не используется с той степенью эффективности, которой мог бы соответствовать. Существующие контрольно-измерительные приборы, основанные на использовании индентирования (в основном твердомеры), предусматривают определение характеристик материала по конечным параметрам движения индентора, не рассматривая непосредственно процесс взаимодействия индентора с материалом. Они являются в основном однопараметровыми, а высокую точность измерений можно обеспечить только при соблюдении постоянства начальных условий — совершенства конструкции прибора (усилия пружины, энергии, скорости нагружения и т. д.).
Такие требования суживают область применения методов индентирования и ограничивают возможность получения данных о механических характеристиках. Без владения предметной частьи об испытаниях продажа изделий из пластика, полиуретана, будет неэффективна. Подобное положение объясняется рядом причин, самой главной из которых является недостаточность теоретических наработок в этой области и специфические особенности поведения вязкоупругих материалов при внедрении индентора.
Для описания процесса контактного деформирования и определения свойств эластомеров, как правило, пользуются двумя основными способами:
- первый — основанный на общих физических представлениях сплошной среды ,
- второй -на молекулярно-статистических представлениях, включающий для описания процесса деформирования параметры структуры материала .
Первый из этих способов представляется более инженерным, хотя и включает сложные математические представления. Такой подход оправдан для практического применения при описании механического поведения материала при эксплуатации на основе экспериментальных данных где нет необходимости давать обоснование процессам изменения структуры, происходящим в материале. Второй тесно связан с химическими представлениями, а определяемые константы связаны со структурными параметрами материала. Такой подход оправдан при проектировании и создании новых видов материалов с заранее заданными свойствами, для установления взаимосвязи между микро- и макроструктурой, технологическим процессом и механическими свойствами используемых материалов. Оба этих способа могут включать использование как линейных, так и нелинейных моделей деформирования материала и использоваться для описания как статического, так и динамического варианта нагружения.