1，在维氏压痕试验过程中，当压头的垂直载荷值大于K9光学玻璃的临界载荷值时，会在压痕变形区域下方产生中位裂纹，如图1，由于塑性变形区域长度相对于中位裂纹长度较小，可由c近似代替中位裂纹深度。压痕试验所产生的中位裂纹与磨削中所产生的亚表面裂纹类似，中裂纹的深度通常决定了磨削过程工件亚表面裂纹深度。
超声振动维氏压痕实验装置搭建在自行研制的精密运动平台上，压痕对象为K9光学玻璃（工件尺寸：15 mm×15 mm×5 mm），压头采用V6标准维氏金刚石压头。工件用石蜡粘贴在超声振子上，超声装置提供Y方向一维振动，三向力传感器安装在超声振动装置下方，用于测量Z方向压痕垂直载荷的数值。
2，进行压痕实验时，首先进行工件对刀，控制压头沿着Z轴反方向运动，当力信号出现跳动时表示压头和工件表面恰好接触，则停止压头运动，完成对刀；压头在下压过程中保持匀速并在达到指定进给深度后停止进给，在保持10 s后卸载。实验后使用石蜡专用清洗剂清洗工件表面石蜡残余物，之后用去离子水在超声波清洗设备中反复清洗整个工件的上下表面，置于通风无尘处晾干后，利用基恩士VR-3000系列测量激光显微镜测量工件表面微观数据用来分析。
3，磁性复合流体(Magnetic Compound Fluid, MCF)抛光不会在材料表面、亚表面产生新的损伤，因此设 计MCF抛光实验检测维氏压痕的中位裂纹深度。首先将压痕点置于抛光轮在XY面投影区域的X方 向中心位置；其次调整抛光轮Y方向的位置以便保证压痕点处于抛光过程中去除率最高的区域；抛光轮 与工件表面间距控制为2 mm。在抛光过程中每5 min对抛光液补水一次，以保持其稳定的流变性。根据 实验前所标定的材料去除率为0.8 μm/min，设定每10 min（抛光深度8 μm）将工件取下，并至于金相显微 镜下观察抛光区域内中位裂纹的变化。当中位裂纹临近消失时改为每5 min取下观察一次，直至中位裂纹 完全消失，并记录抛光所用时间。
4， 超声振动维氏压痕实验结束后使用基恩士VR-3000系列形状轮廓测量显微系统，将K9光学玻璃试件 清洗烘干后置于载物台上，移动镜头，完成对焦，观察得两种加载条件下的K9光学玻璃试件维氏压痕变 形区域形貌。在未施加超声振动条件下，当垂直载荷数值较小时，压痕变形区域 处于塑性变形阶段，虽已产生侧向裂纹但未形成剥离区域。随着垂直载荷值增加，压痕变形区域由塑性 变形转变为脆性断裂，侧向裂纹扩展的同时也形成了几个明显的剥离区域。当施加超声振 动时，垂直载荷值较小时，压痕变形区域已呈现脆性去除的特性。但随着垂直载荷值增加，侧向裂纹扩 展和表面损伤程度增长趋势较为缓慢。两种条件下的压痕变形区域形貌存在明显不同，施加超声振动后 工件表面的压痕变形区域均被明显地拉长并且出现刮擦的外貌特征，且刮擦方向与超声振动方向平行。 综上可知，施加超声振动条件下，虽然在垂直载荷较小时，工件表面已形成脆性去除，但随着载荷的增 加，表面损伤程度增长趋势相对较为平稳，同时材料去除率有所提高。
5，进行K9光学玻璃超声振动维氏压痕实验，利用磁性复合流体抛光方法检测压痕中位裂纹深度，根据 实验结果，对传统稳态压痕应力场中位裂纹深度模型进行两次系数修正，获得适合超声振动维氏压痕的 中位裂纹深度模型。基于断裂韧性，通过实验计算静、动态断裂韧性获得常规和超声振动条件下的一次 修正系数χ分别为0.08和0.06，获得超声振动对压痕中位深度裂纹所造成的影响差异。针对外界实验条件 所造成的影响，引入二次修正系数θ，并根据两种条件下中位裂纹深度变化，拟合出一、二次修正系数乘 积θχ分别为7.58和5.67，结合一次修正系数χ数值进一步计算出的两种条件下二次修正系数值极为接近， 分别为94.75和94.50。实验结果表明通过一、二次系数修正获得的超声振动压痕中位裂纹深度模型对超 声振动维氏压痕具有良好的识别度。下一步工作将扩大材料种类和实验样本，进一步完善该压痕中位裂 纹深度模型的适用范围。
