机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2012年
21期
124-131
,共8页
程西云%何俊%肖舒%张金星
程西雲%何俊%肖舒%張金星
정서운%하준%초서%장금성
梯度层%结构设计%冲击载荷%力学性能分析
梯度層%結構設計%遲擊載荷%力學性能分析
제도층%결구설계%충격재하%역학성능분석
梯度结构陶瓷涂层以其优异的抗热震性表现出巨大的工程应用前景.为推动梯度陶瓷涂层在机械零件表面强化上的应用,采用“三明治”式梯度结构形式,建立镍基氧化铝梯度陶瓷涂层在冲击载荷作用下有限元模型,分析冲击载荷作用下涂层的力学性能,以及梯度层的结构形式、厚度及层数等参数对涂层的力学性能影响.结果表明:较无梯度结构陶瓷涂层相比,梯度结构能有效减缓涂层与基体结合面上的应力突变,涂层内部最大Mises应力明显降低,合理的梯度结构能改善涂层内部Mises应力分布,改变应力分布特征,减缓表面陶瓷涂层的冲击应力,从而防止陶瓷涂层在冲击载荷作用下脱落.最后对制备层状结构梯度陶瓷涂层时,如何进行梯度层结构设计进行了探讨,并提出了采用0.25次方幂指数梯度结构,得出10层中间层就可有效减缓冲击载何、降低Mises应力突变的结论.
梯度結構陶瓷塗層以其優異的抗熱震性錶現齣巨大的工程應用前景.為推動梯度陶瓷塗層在機械零件錶麵彊化上的應用,採用“三明治”式梯度結構形式,建立鎳基氧化鋁梯度陶瓷塗層在遲擊載荷作用下有限元模型,分析遲擊載荷作用下塗層的力學性能,以及梯度層的結構形式、厚度及層數等參數對塗層的力學性能影響.結果錶明:較無梯度結構陶瓷塗層相比,梯度結構能有效減緩塗層與基體結閤麵上的應力突變,塗層內部最大Mises應力明顯降低,閤理的梯度結構能改善塗層內部Mises應力分佈,改變應力分佈特徵,減緩錶麵陶瓷塗層的遲擊應力,從而防止陶瓷塗層在遲擊載荷作用下脫落.最後對製備層狀結構梯度陶瓷塗層時,如何進行梯度層結構設計進行瞭探討,併提齣瞭採用0.25次方冪指數梯度結構,得齣10層中間層就可有效減緩遲擊載何、降低Mises應力突變的結論.
제도결구도자도층이기우이적항열진성표현출거대적공정응용전경.위추동제도도자도층재궤계령건표면강화상적응용,채용“삼명치”식제도결구형식,건립얼기양화려제도도자도층재충격재하작용하유한원모형,분석충격재하작용하도층적역학성능,이급제도층적결구형식、후도급층수등삼수대도층적역학성능영향.결과표명:교무제도결구도자도층상비,제도결구능유효감완도층여기체결합면상적응력돌변,도층내부최대Mises응력명현강저,합리적제도결구능개선도층내부Mises응력분포,개변응력분포특정,감완표면도자도층적충격응력,종이방지도자도층재충격재하작용하탈락.최후대제비층상결구제도도자도층시,여하진행제도층결구설계진행료탐토,병제출료채용0.25차방멱지수제도결구,득출10층중간층취가유효감완충격재하、강저Mises응력돌변적결론.
