復(fù)合涂層的應(yīng)力場三維仿真分析及可靠性設(shè)計(jì).pdf

1、該文在對涂層/基體系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜和分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)涂層/基體系統(tǒng)的受力情況和ANSYS軟件平臺(tái),建立了涂層/基體系統(tǒng)應(yīng)力分析模型.并基于該模型對復(fù)合涂層系統(tǒng)的應(yīng)力和變形情況進(jìn)行了三維有限元分析,探討了涂層厚度、涂層/基體彈性模量比值對系統(tǒng)應(yīng)力和變形分布的影響情況.基于工程目的,論文在理論分析的基礎(chǔ)上,對復(fù)合涂層柱塞桿進(jìn)行了可靠性設(shè)計(jì).取得的主要成果如下:在彎矩條件下,涂層厚度和涂層材料的彈性模量對其應(yīng)力影響很大.在彎曲中心

2、處,涂層所受的拉應(yīng)力隨彈性模量的增加而增大,剪應(yīng)力很小.在遠(yuǎn)離彎曲中心兩側(cè)處,剪應(yīng)力值會(huì)達(dá)到峰值而拉應(yīng)力減小,且剪應(yīng)力最大值隨著彈性模量和涂層厚度的增加而增大.涂層結(jié)構(gòu)對其應(yīng)力的影響也很大,研究表明:雙涂層位于涂層與基體結(jié)合面上的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力最大值比單涂層在相同位置要低很多,使雙涂層系統(tǒng)在界面上的應(yīng)力分布情況較單涂層系統(tǒng)有顯著的改善.面接觸作用下時(shí),涂層的應(yīng)力分布結(jié)果表明:當(dāng)涂層厚度不變時(shí),當(dāng)量應(yīng)力和剪應(yīng)力是隨著涂層彈性模量的增加而增