基于局部法評(píng)定FeCrAl-Q345涂層界面結(jié)構(gòu)完整性的研究.pdf

1、目前，在航天、航空等許多工業(yè)領(lǐng)域，各種熱涂層技術(shù)已經(jīng)廣泛用于提高機(jī)械構(gòu)件的性能，延長(zhǎng)其使用壽命。而涂層與母材基體的完整性是構(gòu)件安全的關(guān)鍵，涂層的結(jié)合強(qiáng)度成為評(píng)價(jià)涂層適用性的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。本文從探討涂層/基體系統(tǒng)界面結(jié)構(gòu)完整性評(píng)定的方法出發(fā)，對(duì)傳統(tǒng)斷裂參量J積分在界面斷裂問題中應(yīng)用，以及基于局部法評(píng)定FeCrAl/Q345涂層系統(tǒng)的界面斷裂行為等問題進(jìn)行了研究。 本文介紹了脆性材料斷裂的統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，而后闡述介紹了局部法分析界面脆性

2、斷裂裂紋擴(kuò)展問題的理論。 分別采用三點(diǎn)彎曲法和四點(diǎn)彎曲法，測(cè)量帶預(yù)制疲勞裂紋試樣和帶缺口試樣的FeCrAl/Q345涂層系統(tǒng)的界面結(jié)合強(qiáng)度(界面臨界斷裂載荷Pc)，為斷裂力學(xué)實(shí)驗(yàn)分析提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 利用ABAQUS有限元分析軟件，計(jì)算了八個(gè)帶預(yù)制疲勞裂紋的試樣發(fā)生界面斷裂時(shí)的J積分值，發(fā)現(xiàn)八個(gè)彎曲試樣發(fā)生界面斷裂時(shí)的J積分值分散很大。表明使用傳統(tǒng)單一斷裂參量J積分來(lái)評(píng)價(jià)界面斷裂是不適合的。 利用兩種形式彎曲試樣的

3、界面結(jié)合強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將局部法用于分析FeCrAl/Q345涂層系統(tǒng)的界面斷裂行為對(duì)試樣幾何形式和加載方式的依賴性。并且基于局部法預(yù)測(cè)了界面的斷裂行為。研究發(fā)現(xiàn)不同幾何形式的試樣在發(fā)生界面斷裂時(shí)，在相同斷裂概率下其威布爾應(yīng)力基本上相同，并且基于預(yù)制裂紋試樣的試驗(yàn)結(jié)果成功的預(yù)測(cè)了一種缺口試樣斷裂數(shù)據(jù)的分布?？傊?，基于局部法可以顯著地減小斷裂數(shù)據(jù)對(duì)幾何形式和加載方式的依賴性，說(shuō)明局部法可以用來(lái)描述雙材料界面的斷裂行為，并應(yīng)用于對(duì)界面的完整