W/ODS铁素体钢功能梯度材料热应力分析

• 作者: 华云峰 姬寿长 李争显 王彦峰 王浩楠
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 功能梯度材料 钨 氧化物弥散强化铁素体钢 有限元分析 热应力
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 表面失效及防护
• 页码范围: 257-262
• 页数: 6页
• 分类号: TG142.23
• 字数: 2938字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.08.034

摘要

目的 研究W/ODS铁素体钢功能梯度材料(W/ODS FGM)服役条件下的热应力,期望获得较合理的W/ODS FGM材料设计,以达到热应力优化的效果.方法 采用有限元分析方法,结合偏滤器的服役条件,通过改变W/ODS FGM材料梯度层成分分布指数p、梯度层厚度HFGM以及金属W涂层厚度HW,探索各参量的变化对热应力大小及分布的影响.结果 梯度层成分分布指数p值增大,梯度层的应力值会随之增大,而W层的热应力先减小后增大.当p=0.5时,最大热应力出现在梯度层的中段;当p=1、2时,最大应力由FGM层中段转移至FGM/W层的交界处.梯度层厚度HFGM增大,涂层的热应力会大幅提高.梯度层厚度较厚或较薄都会导致热应力在FGM/W交界处集中.W涂层厚度HW增大,会导致W/FGM界面的热应力增大,增添了涂层自身的不稳定性.结论 梯度层成分分布指数和厚度的增大均会引起涂层热应力的增大,并导致最大热应力区的转移.W涂层的增厚会使结构的热应力增大,且最大应力值位于W/FGM界面,不利于涂层寿命的提高.HW=HODS=1 mm、HFGM=8 mm、p=0.5和HW=HODS=1 mm、HFGM=4 mm、p=1的最大热应力区位于梯度层中段,且后者的最大应力值小于前者,故HW=HODS=1 mm、HFGM=4 mm、p=1的结构较优.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李争显		169	1281	19.0	26.0
2	姬寿长		21	134	6.0	11.0
3	华云峰		16	56	5.0	7.0
4	王彦峰		19	62	5.0	7.0
5	王浩楠		10	13	2.0	3.0