2012湘大学报在制备过程中热障涂层系统应力场有限元分析_杨雪松.pdfVIP

第 卷第 期 湘 潭 大 学 自 然 科 学 学 报 ３４ ４ Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．４ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 年 月 　　　　　 　　　　 ２０１２ １２ ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉａｎ ｔａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔ Ｄｅｃ．２０１２ 　 　 　 　 ｇ 　 ｙ 在制备过程中热障涂层系统应力场有限元分析＊ ， ， ， ， １ ２ １ ２ １ ２ １ ２ ＊ 杨雪松 ， 周 孟 ， 张 瑜 ， 毛卫国 　 　 　 　 　 （ ， ； 湘潭大学材料与光电物理学院 湖南湘潭 １． ４１１１０５ ， ） 湘潭大学低维材料及其应用技术教育部重点实验室 湖南湘潭 ２． ４１１１０５ ［ ］ ， 摘要 采用有限元软件 ＡＢＡＱＵＳ建立了非齐边三层平板结构热障涂层模型 并模拟了在制备过程中其残余应力的分 　 ， 、 ： ， ， 布情况 主要讨论了沉积温度 陶瓷层厚度对其残余应力场分布的影响 计算表明 沉积温度越高 陶瓷层厚度越厚 容易 ． ， ； 造成陶瓷层端部应力分布不均匀区域变大 同时对基底应力场不均匀分布影响区域也越深 在不同的陶瓷层厚度和沉积 ， ， ， 温度条件下 陶瓷层和过渡层均处于压应力状态 其数值分别在－５０ －３００ ＭＰａ和－３０ －１４０ ＭＰａ范围内 而基底 ～ ～ ， ； ， 则处于拉应力状态 其值变化在 范围内 陶瓷层与过度层界面剪切残余应力呈双曲正弦分布 且在界面中间 ５～ ５５ ＭＰａ ， 剪切残余应力的值接近于零 这些模拟结果将进一步完善解析解所预测的残余应力场分布情况