陶瓷耐磨硬涂層微動接觸應力有限元分析.pdf

1、一般來說接觸區(qū)域的彈塑性應力狀態(tài)是疲勞裂紋萌生和擴展的主要控制因素。對于硬質涂層，當承載時基體與涂層的變形差異較大，容易在涂層/基體界面形成裂紋，并導致涂層的快速剝落。因此，硬涂層/基體系統(tǒng)的微動疲勞失效和破壞往往與涂層表面及界面最大接觸應力(最大拉應力，最大剪應力，Von Mises應力)密切相關。本課題針對球形壓頭和柱形壓頭作用下陶瓷耐磨硬涂層在微動接觸條件下的接觸應力，基于大型有限元軟件ADINA，建立接觸模型進行有限元分析，詳細

2、探討不同摩擦系數μ，彈性摸量比及涂層厚度比等參數對涂層/基體接觸應力分布的影響。為微動條件下硬涂層設計提供理論指導。 本課題的主要研究內容如下：1)陶瓷耐磨硬涂層/基體特征分析；2)球壓頭及柱壓頭作用涂層/基體系統(tǒng)的接觸應力分析及有限元建模；3)基于ADINA軟件平臺，分別對球形、圓柱形壓頭單涂層/基體系統(tǒng)正接觸，圓柱形壓頭微動接觸及雙涂層(中間層)微動接觸條件下接觸應力場進行有限元計算，詳細分析了材料特性(彈性摸量比)涂層厚度