基于ANSYS的硬質(zhì)涂層界面應(yīng)力場(chǎng)分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、本文研究的主要內(nèi)容和目標(biāo)是針對(duì)球形壓頭和柱形壓頭作用下多種單層硬質(zhì)涂層和多層硬質(zhì)涂層的表面和膜基結(jié)合面上的接觸應(yīng)力，基于大型有限元軟件ANSYS建立接觸模型進(jìn)行有限元分析，詳細(xì)探討不同彈性模量比、泊松比、摩擦系數(shù)μ及厚度比等參數(shù)對(duì)涂層基體接觸應(yīng)力場(chǎng)分布的影響，為硬質(zhì)涂層的正確優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。
　　為了給仿真模擬計(jì)算提供依據(jù)，對(duì)DLC、TiAlN、TiN、CrN薄膜進(jìn)行了結(jié)合力測(cè)量實(shí)驗(yàn)和摩擦磨損實(shí)驗(yàn)，隨著涂層的彈性模量的增大，

2、膜基結(jié)合力也隨之增大；在涂層表面與壓頭接觸時(shí)，各自涂層的穩(wěn)態(tài)摩擦力大小是CrN>TiN>DLC>TiAlN，這為之后的仿真模擬計(jì)算提供了有力依據(jù)。
　　對(duì)單層涂層結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試模型進(jìn)行有限元設(shè)計(jì)及分析，得到在柱壓頭和球壓頭作用下彈性模量、泊松比、摩擦系數(shù)對(duì)涂層結(jié)構(gòu)表面和膜基接觸面上切應(yīng)力和壓應(yīng)力的影響趨勢(shì)；并將模擬計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比，驗(yàn)證了其可信性。
　　對(duì)雙層涂層結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試模型進(jìn)行有限元設(shè)計(jì)及分析，得到在球壓