涂层式裂纹监测系统中基体裂纹穿越行为研究

• 作者: 刘马宝 孙洋 王巧云 王彪
• 来源期刊: 力学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 智能涂层 裂纹穿越/偏转 能量准则 有限元法 界面
• 年，卷（期）: 2015,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 772-778
• 页数: 7页
• 分类号: V215|O346
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/0459-1879-15-142

摘要

建立了智能涂层的两相模型与三相模型,基于能量准则分别用这两种模型研究了基体裂纹达到涂层界面后的穿越/偏转行为.用有限元法分析了相对裂纹扩展长度、弹性错配参数及界面层厚度对偏转裂纹与穿越裂纹能量释放率之比的影响,结果表明当基体裂纹到达驱动层与基体界面时,能量释放率之比不仅与基体和驱动层之间的弹性错配相关,而且当驱动层较薄时对驱动层与传感层之间的弹性错配亦有较强的依赖性.此外,随着驱动层厚度的增加,能量释放率之比对驱动层与传感层之间的弹性错配的依赖性逐渐降低.通过与实验结果相比,建立的模型能够较好的解释基体裂纹在界面的扩展行为,可用于智能涂层裂纹传感器的优化设计.