基于ABAQUS用戶子程序的熱障涂層高溫氧化過程的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著工業(yè)燃汽輪機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,燃汽輪機(jī)進(jìn)口溫度不斷提高,金屬熱端部件承受更為苛刻的熱機(jī)載荷條件,因此,熱障涂層系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于此類部件的隔熱保護(hù)。研究表明,熱障涂層系統(tǒng)的疲勞耐久性能與熱生長(zhǎng)氧化物TGO的力學(xué)性能有很大的關(guān)聯(lián)。而TGO在高溫氧化階段的形成過程直接影響TGO自身的應(yīng)變、黏結(jié)層的屈服失效、蠕變等力學(xué)特性,同時(shí),TGO在生長(zhǎng)過程中還將產(chǎn)生極大的熱生長(zhǎng)應(yīng)力,對(duì)熱障涂層系統(tǒng)的失效破壞產(chǎn)生了重要的影響。
　　本研究?jī)?nèi)容主要是基

2、于 ABAUQUS強(qiáng)大的可擴(kuò)展用戶自編程能力,運(yùn)用ABAQUS軟件的部分用戶子程序,將從實(shí)驗(yàn)過程中獲得的TGO和黏結(jié)層在高溫環(huán)境中的屈服強(qiáng)度、TGO真實(shí)厚度等材料參數(shù)并作為有限元仿真的輸入?yún)?shù),實(shí)現(xiàn)在熱氧化循環(huán)加載過程中黏結(jié)層(基體層)材料逐步變成TGO材料過程,從而對(duì)熱生長(zhǎng)氧化物TGO的高溫氧化過程進(jìn)行數(shù)值模擬,并根據(jù)該有限元方法,基于斷裂力學(xué)中的COD斷裂準(zhǔn)則,建立了模擬熱生長(zhǎng)氧化物斷裂初步模型,為下一步將模型用于熱障涂層系統(tǒng)TGO