基于临界失效能密度判据的热障涂层热震损伤行为研究

• 作者: 李卫国 李定玉 王如转 王小荣 郑恒伟
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 热障涂层 失效能密度 热震 有限元 损伤
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 专题——高温涂层材料
• 页码范围: 56-61
• 页数: 6页
• 分类号: TG174.44
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.01.008

摘要

目的 探索热障涂层系统(TBCs)在热震过程中的损伤行为.方法 基于材料能量储存极限,推导了适用于平面复杂应力情形的温度相关性临界失效能密度判据,进而利用该临界失效能密度判据与ABAQUS有限元软件相结合,研究了热生长氧化层(TGO)凸起的热障涂层系统在冷却热震过程中的损伤行为.结果 对于TGO层凸起的热障涂层系统,计算了冷却热震过程中陶瓷层(TC)和TGO层的失效能密度分布云图,并根据最大失效能分布情况分析了TBCs在热震过程中各层材料的可能破坏位置,所得结果与实验吻合较好.在对TBCs的冷却热震损伤行为模拟计算中发现,当TC层的强度比较低时,热震会使TC层上表面产生往内部扩展的垂直裂纹;当TC层强度达到某一定值时,首先发生热震破坏的位置由TC层上表面变成了TGO层与粘结层(BC)的界面处,即TBCs的各层破坏顺序发生了变化.结论 使用临界失效能密度准则来判断热障涂层在冷却热震过程中的损伤行为,比单纯使用某一方向应力更为准确,并能准确判断损伤起始位置和演化情况,从而更全面地反映热障涂层在热震过程中的损伤破坏行为.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郑恒伟		15	4	1.0	2.0
2	王如转		5	1	1.0	1.0
3	李卫国		10	17	3.0	4.0
4	李定玉		9	1	1.0	1.0
5	王小荣		8	52	3.0	7.0